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日本のバットレスダムについて

ダムの形状にはいろいろな種類がありますが、今回はバットレスダムを紹介します。

バットレスダム(buttress dam)はダムの型式のうち、水圧を受けるコンクリートの止水壁を鉄筋コンクリートの扶壁(ふへき=バットレス)で支え、水をせき止める構造のダムで、扶壁式ダムとも言われています。
バットレスダムには、
・バットレスダム・・・・遮水版が平版(スラブ)であるダムで、フラットスラブバットレスダムとも呼んでいます
・マルチプルアーチダム・・・・複数のアーチになっているダム
の2種類があります。
バットレスダムは以前は石で造られていましたが、19世紀末にダムの建設材料としてコンクリートが使われるようになりました。
コンクリートの使用量を少なくするために、20世紀初頭に鉄筋コンクリートを使う近代的なバットレスダム、マルチプルアーチダムがアメリカ合衆国で考案されました。
2011年版ダム年鑑(日本ダム協会)によると、日本にはバットレスダムは6箇所、マルチプルアーチダムは3箇所あります。
日本のバットレスダムには耐震性を高めるために扶壁と扶壁の間に水平支材が入れられています。
日本最初のバットレスダムは1923年(大正12)に竣工した函館市亀田川水系笹流(ささながれ)川の笹流ダム(高さ25.3m)で、もっとも高いのは丸沼ダム(群馬県利根川水系片品川、高さ32.1m、1931年竣工)です。
日本最初のマルチプルアーチダムは1930年に竣工した香川県柞田(くにた)川水系田野口川の石造りの豊稔池ダム(高さ30.4メートル)で、もっとも高いのは大倉ダム(宮城県名取川水系大倉川、高さ82メートル、1961年竣工)です。
世界でもっとも高いバットレスダムは1991年にブラジルとパラガイの国境を流れるパラナ川につくられた中空重力ダム、バットレスダム、ロックフィルダム、アースダムの異なるタイプの四つのダムで構成されているイタイプダムのバットレスダムで、高さは196mです。
世界でもっとも高いマルチプルアーチダムは高さ214mのカナダのダニエル‐ジョンソンダム(1968年竣工)です。

日本においては、1923年(大正12年)に函館市(函館市水道局などを経て現・函館市企業局上下水道部)が上水道の水確保のために第2次拡張事業の一環として建設した笹流ダムが最初だそうです。
当時は大井ダム等の大規模重力式コンクリートダム建設が主流になりつつあったのですが、セメントが極めて高価だったために工費コストを削減し利潤を追求したい電力会社はコンクリート量を節約できるバットレスダムに注目し、続々と建設され始めました。
特に東京電燈(現・東京電力)が建設した丸沼ダムは堤高及び総貯水容量で日本一の規模でした。
しかし、
・次第にコンクリートが安価になり大量に使用できるようになったこと
・ダムを支える扶壁は複雑な形状のため、型枠設計や完成後の扶壁へのメンテナンスにコストが掛かるため長期的スパンでのコストパフォーマンスに劣ること
・地震に弱いこと
このように欠点もあり、大規模なダムを建設することができず、大規模発電用ダム建設を志向していた電力会社のメリットに合致しなくなりました。
こうして1937年(昭和12年)に鳥取県で完成した三滝ダムを最後に以後全く建設されることはなくなりました。
日本国内では8基建設されたのですが、長野県の旧小諸発電所第一調整池は崩壊、新潟県の高野山ダムは再開発によりロックフィルダム(表面アスファルト遮水壁型フィルダム)に変更されたため、現存するのは6基です。
ほとんどが補強・改築され完成当時の姿を残すのは少ないのですが、いずれも土木史的に貴重な建造物であるため土木学会選奨の「土木遺産」に選定されています。
また、丸沼ダムは完成当時の姿が残存していること、堤高日本一であることなどが評価されて2003年(平成15年)に電力会社管理ダムとしては初めて国の重要文化財に指定されました(ダム自体としては秋田県の藤倉ダム、現役のダムとしては広島県の本庄ダムが初指定)。


このバットレスダムが、国の重要文化財に指定された、群馬県利根川水系片品川にある、堤高及び総貯水容量で日本一の規模を誇った丸沼ダムです。
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