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ダムの形式について説明します。形式について理解しておかないと、この後のいろいろな説明が分かりにくいからです（よくご存じの方は飛ばしてください）。
鳴子ダムのようなアーチ式の美しいダムや、釜房ダムのようなどっしりとした重量感のある重力式コンクリートダムなど、いろいろな形式がありますが、当然のことですが設計者が自分の好みで設計しているわけではありません。ダムの形式は、建設する場所の地形・地質と密接な関係があり、さらに経済性も考慮して、その場所に最も適した形式を選択して建設されています。
ダムの形式は大きくコンクリートダムとフィルダムに分けられます。最近はこの中間的な台形CSGダムが新しい形式として注目されています。以下、宮城県にあるダムを例に取り上げながら説明します。
（１）コンクリートダム
①重力式コンクリートダム
釜房ダム
堤体がコンクリートで作られ、堤体自体の重量で水圧に抵抗する形式のダムです。構造は一般的には直線で、断面はほぼ直角三角形になっています。日本のハイダムはこの形式が最も多く採用されています。宮城県内でも釜房ダム、宮床ダム、南川ダムなどがあります。
ところで、一般のコンクリート構造物は鉄筋コンクリートで作られていますが、ダムでは部分的に複雑な構造の付帯設備以外に鉄筋が入っていません。これはダム堤体には圧縮力のみがかかり、引張力がかからないため鉄筋で補強する必要がないからです。コンクリートダムは日本では建設から120年程度たっており、コンクリートの耐用年数について実情を観察していますが、コンクリート劣化の最大の原因である鉄筋がないため、相当長い耐用年数が見込まれています。
蛇足になりますが、古代ローマでは、現在のポルトランドセメントと若干違いますが、ローマンコンクリートを用いて建築物を作り現在でも残っています。有名なものにハドリアヌス帝（映画「テルマエ・ロマエ」で市村正親さんが演じていました）が建設したパンテオンがあります。
②アーチ式コンクリートダム
鳴子ダム
断面が上流へアーチ状に張り出した構造を持つコンクリートダム。黒部ダムや鳴子ダムなど、美しい姿を見せています。アーチ構造を利用して、水圧を両岸に伝えることで支えています。重力式ダムに比べ断面が薄く、コンクリート量を少なくできますが、両岸の岩盤が堅固でなければ建設できません。
③マルチプルアーチ式コンクリートダム
大倉ダム
ごくまれな形式ですが、宮城県に大倉ダムがあります。アーチ式ダムの一種で、両岸の岩盤が堅固でも河谷が広く単一なアーチで構築できない場合に用います。大倉ダムは日本で唯一のダブルアーチ式ダムで、中央に岩盤の代わりになるコンクリートのアバットがあり、二つのアーチをつないでいます。
④中空重力ダム、バットレスダム
どちらも重力式コンクリートダムよりも使用するコンクリートを少なくするために設計された、複雑な構造をしたコンクリートダムです。実用例は少ないのでここでは省略します。
（２）フィルダム
フィルダムは土砂や岩を用いて作ります。コンクリートダムに比べ堤体の傾斜が緩く、底面積が広いため、ダムの荷重が分散され、コンクリートダムよりも地盤の悪いところに建設できます。また、コンクリートに比べ剛性が低く、地盤の変化に対応することができます。
①ロックフィルダム
七ヶ宿ダム
土や岩石を堤体材料として盛り立てて作るダムです。中央遮水型と表面遮水型があり、中央遮水型は、堤体中央に水を通さない粘土層を盛り立てることによって、表面遮水型は、堤体の上流側表面にコンクリートやアスファルトを舗装することで遮水します。宮城県内では七ヶ宿ダム、七北田ダム、漆沢ダムなどがあります。
②アースダム
村田ダム
古くから用いられてきた形式で、土砂を盛り立てて作るダムです。堤体の材料を得ることが容易ですが、高いダムを作ることには向いていません。ため池はほぼこの形式で作られています。嘉太神ダム、村田ダム、化女沼ダムなどが宮城県内にあります。
（３）台形CSGダム
日本で開発された最も新しい形式のダムです。CGSとは、Cemented Sand and Gravel の頭文字をつなげたもので、「セメントで固めた砂礫」という意味です。現地で容易に手に入る砂礫を貧配合のセメントで固めた堤体を、台形型に盛り立てて作ります。骨材を選定せずに、粗悪な骨材も混合することで経済的に建設できることが最大の利点です。台形状にするのは、従来の直角三角形のコンクリートダムに比べ、構造上必要強度を小さくできる、と説明されています。宮城県では、現在調査が進められている鳴瀬川ダムがこの形式で建設される予定です。
※ダムの概念図はいずれも西松建設・ダムプロジェクトチーム「巨大ダムの”なぜ”を科学する」(アーク出版）から引用しました。また、ダムの写真は、各ダムの管理事務所ホームページから引用しました。