重力式コンクリートダム

重力式コンクリートダム

重力式コンクリートダムは、ダムの設計形式の一つで、特にその堤体は主にコンクリートから成り立っています。このダムの最大の特徴は、自身の質量を活用して水圧に耐える点であり、ダム堤体の重さによって水の圧力を支えることが可能です。そのため、形成にあたり多量のコンクリートを必要とし、建設地の基礎は花崗岩や安山岩のような堅固な岩盤が求められます。実際、海外では古くから多くの重力式ダムが建設されてきましたが、堤高が200メートルを超えるものは比較的少ないです。

世界最大の重力式コンクリートダムはスイスのグランド・ディクセンスダムで、その堤高は285メートルに達します。他にもインドや中南米に200メートル級のダムがあります。一方、中国の三峡ダムや、ロシアのブラーツクダムはそれぞれ特に高い貯水容量を誇る重力式ダムです。

日本では、特に地震や洪水に対して強固な構造を持つことから、重力式コンクリートダムは非常に適した型式とされています。戦後の日本において、最も多く建設されたダム形式でもありますが、近年では適切な基礎地盤を持つ場所が減少しているため、建設される件数は減少気味です。

ダムの種類

越流型重力式コンクリートダム

この型式は、重力式コンクリートダムの代表的な例で、ほとんどの重力式ダムはこの設計を採用しています。中心部に洪水吐が設置され、ダムの頂上から湖の水を排出する仕組みです。近年では、「ゲートレスダム」（坊主ダム）と呼ばれる水門なしの自然調節方式を用いて、サーチャージ水位を超えたときに自然に放流するダムも増えています。

非越流型重力式コンクリートダム

こちらはダムの堤体上部に洪水吐を設けていない形式で、ロックフィルダムなどと同様の方法で堤体脇の山腹を掘削して洪水吐を設けたり、トンネルを通して下流に水を送ったりします。

日本における重力ダムの沿革

日本初の重力式コンクリートダムは、1900年に神戸市水道局が建設した布引五本松ダムです。その後、1911年の「電気事業法」の施行を機に、著名な実業家たちが電力事業に乗り出し、堤高50メートル以上の大規模ダムが建設され始めました。昭和に入ると、堤高80メートルを超えるダムの建設が相次ぎましたが、戦争の影響により多くが計画中止に追い込まれました。

1955年に完成した丸山ダムは、戦後の大ダム建設の象徴的存在であり、その後、佐久間ダムや小河内ダム、奥只見ダムなど、高さ150メートル級の大規模ダムが次々に完成しました。この時代には、コンクリート量を節約できる中空重力式ダムも多く建設されました。

現在は、新たな基礎地盤の制限やダム建設に対する批判が高まっているため、大規模な重力式コンクリートダムの建設は難しさを増しています。しかし、滝沢ダム、八ッ場ダム、戸草ダムなど、新規プロジェクトは進められていますが、1950年代のような盛況は期待できない状況です。

参考文献

• - 『日本の多目的ダム』1980年版　建設省河川局監修・全国河川総合開発促進期成同盟会編：山海堂 1980年
• - 『ダム便覧 2006』：日本ダム協会 2006年

本記事では、重力式コンクリートダムの基本的な特性から、それに関する日本国内の歴史的な背景まで説明しました。これにより、ダム建設の重要性やその進化の歴史をより理解することができるでしょう。

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