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重力ダムは、コンクリートまたは石積みで構築され、材料の重量と基礎に対する抵抗のみを利用して水をせき止めるように設計されたダムです。重力ダムは、ダムの各セクションが安定しており、他のどのセクションからも独立しているように設計されています。 [ 1 ] [ 2 ]（対照的に、アーチダムの各セクションは独立して安定しておらず、代わりに隣接するセクションを介して力を伝達し、多くの場合峡谷の壁に固定された橋台に力を伝達します。）
重力ダムは、人類が建設した最も初期の貯水構造物の一つです。紀元前2950～2750年頃、エジプト人はナイル川に高さ14メートルの石造りの重力ダムを建設しました。アラビア語では「異教徒のダム」を意味するサッド・エル・カファラと呼ばれています。 [ 3 ]これは、水圧に耐える石または土でできたまっすぐな壁です。水の力は垂直方向と水平方向の力として基礎に伝達されます。重力ダムの強度は、その重量と基礎の強度に依存します。[ 4 ]
重力式ダムは一般的に、高い支持力を持つ堅固な岩盤（やや風化したものから新鮮なものまで）を基礎として必要とするが、まれに土壌の上に建設されることもある。
ダムの安定性は主に、基礎によって発生する垂直力の角度範囲によって決まります。重力式ダム構造は剛性が高いため、基礎の不同沈下には弱く、ダム構造に亀裂が生じる可能性があります。
重力式ダムの堤防に対する主な利点は、コンクリートの耐洗掘性であり、これにより小規模な越流による損傷を防ぐことができる。しかし、予期せぬ大規模な越流は依然として問題であり、ダムの基礎を洗掘する可能性がある。重力式ダムの欠点は、その巨大なコンクリート構造物が、周囲の土壌に対して不安定化をもたらす揚圧力を受けやすいことである。揚圧力は、内部排水システムや基礎排水システムによって低減することができる。
建設中、コンクリートの硬化過程では大量の熱が発生します。熱伝導率の低いコンクリートは、この熱をダム構造物内に数十年にわたって閉じ込め、可塑性のあるコンクリートを膨張させ、冷却時にひび割れを起こしやすくします。このような事態を防ぐのは設計者の責務です。
重力ダムは、まず川の一区間の土地の大部分を切り取り、その空間に水が溜まるようにして建設されます。土地を切り取った後、ダムと水の重量を支えられるかどうかを確認するために土壌を検査する必要があります。土壌が時間の経過とともに浸食されないようにすることが重要です。浸食されると、水がダムの周囲や下を削って流れてしまうからです。土壌がこれらの目的を達成するのに十分な場合もありますが、ダムと水の重量を支えるために支持岩を追加して土壌を調整する必要がある場合もあります。基礎の支持強度を決定するために、ウェスターガード法、オイラー法、ラグランジュ法の3つの異なるテストを行うことができます。 [ 5 ]基礎が建設に適していると判断されたら、ダムの建設を開始できます。通常、重力ダムはコンクリートや石ブロックなどの丈夫な材料で作られ、最大の支持力を得るために三角形の形状に建設されます。[ 6 ]
重力式ダムの最も一般的な分類方法は、構造物を構成する材料によるものです。
重力式ダムは、平面形状によって分類できます。
重力式ダムは、その構造的な高さによって分類することができる。
重力ダムは、最も強い地震にも耐えられるように建設されています。重力ダムの基礎はダムとすべての水の重量を支えるように作られていますが、大量のエネルギーを吸収して地殻に送り込むという点で非常に柔軟性があります。ダムが決壊すると大量の水が下流に流れ出し、その経路にあるすべてを破壊するため、地震のエネルギーを吸収できる必要があります。地震は重力ダムにとって最大の危険であり、そのため毎年、そして大きな地震の後には必ず、ひび割れ、耐久性、強度を検査する必要があります。重力ダムは50年から150年持つと予想されていますが、定期的なメンテナンスと交換が必要です。[ 9 ]