다양한 목적에 따른 댐의 분류

 댐이 사용목적에 따라 소수력 발전소에서 취수를 목적으로 한 댐을 취수댐이라 하며 중규모 이상의 발전소에서 저수를 목적으로 한 댐을 저수댐이라 한다. 또한 댐의 역학적인 구조에 따라 중력댐, 아치댐, 중공댐으로 나누어진다. 이 게시글에서는 다양한 댐의 종류를 알아보자.

1. 고정 댐

1) 흙댐

중력댐의 일종으로 모래, 자갈, 점토 등을 적당히 혼합해서 축조한 댐으로 수규모의 저수용에 이용된다. 현지에서 재료가 조달될 수 있어 경제적이나 홍수시 댐 상부를 월류하면 저항성이 없어 붕괴된다.

2) 콘크리트 중력댐

중력댐의 대표적인 형식으로 시멘트, 모래, 자갈을 혼합, 가공한 콘크리트를 소재로 한 댐으로 콘크리트 타설을 위한 부대 건설비가 많이 소요된다. 현지에서의 재료조달이 가능한 록필댐과의 경제성을 비교하는 경우가 많으나, 콘크리트댐은 홍수시 댐상부를 월류하더라도 붕괴의 우려가 적어 매우 안정도가 높다.

댐체에 작용하는 수압을 콘크리트 댐체 자중으로 지지하므로 외력의 작용점이 댐체 저면 중앙부 1/3내에 위치하도록 설계하여야 한다. 수압철관이 댐을 관통할 수 있어 댐식 발전소가 가능하나 낙차를 더 얻기 위해 댐수로식 발전소로 하는 경우도 있다. 충주댐, 팔당댐, 청평댐이 댐식 발전소이며 합천댐은 댐수로식 발전소이다.

3) 중심 코아형 록필댐

주로 암석을 축조한 댐으로 지형, 지질, 재료 및 기초상태에 커다란 제약없이 축조할 수 있다. 현지에서 석산을 개발하여 재료를 조달할 경우 매우 경제적이다. 흙댐에 비하여 댐을 높게 할 수 있고 댐의 체적을 늘림으로써 안정도를 높일 수 있지만 홍수시 댐상부를 월류하면 흙댐과 같이 저항성이 없어 붕괴의 우려가 높다. 수압철관이 댐체를 관통하는 경우 누수에 의해 안정도에 영향을 받으므로 댐수로식 발전소로 설계한다. 콘크리트 중력댐에 비해 경제성이 높아 국내의 대부분의 댐에 적용하고 있으며 대표적으로 소양강댐, 주암댐 등이 있다. 또한 중심코아 대신 콘크리트로 표면을 차수하는 표면차수벽형 록필댐이 있으며, 대청댐과 같이 지형적 조건을 고려하여 계곡부는 콘크리트 중력식으로, 평지부는 중심코아형 록필댐으로 하는 복합댐도 있다.

4) 아치댐

아치댐은 콘크리트 중력댐의 일종으로 아치효과를 이용하여 외력에 대응하는 댐으로 콘크리트 소요량을 현저하게 줄일 수 있어 경제적인 댐이 된다. 그러나 외력을 아치작용에 의해 지지하기 위해서는 댐의 하부기초와 댐 양단부의 기초가 아주 양호한 경우에 가능한 댐으로 형상계수(댐길이/댐높이)가 2.5이하인 경우 가장 이상적이다.

5) 중공댐

소형댐에서 콘크리트 소요량을 줄이기 위해 콘크리트 중력댐 내부의 일부를 비운 형식의 댐이다.

2. 가동댐

가동댐은 고정댐의 상부에 설치하여 상시에는 댐의 저류용으로 폐쇄하였다가 홍수 시 이것을 개방하여 방류시킴으로써 댐의 수위를 조절하는 댐으로 주로 수문으로 하는 경우가 많으나 공기의 양으로 조절하는 튜브식의 고무댐도 가동댐의 일종이다.

1) 슬루스 게이트

소규모의 댐에 사용하는 가장 간단한 수문으로 보통 직사각형의 수문을 수동으로 핸들을 조작하여 개폐하는 구조로 되어 있다.

2) 롤러 게이트

슬루스 게이트를 대형으로 제작하면 수문과 가이드용 틀과의 접촉부의 마찰이 크므로 이 부분에 롤러를 취부한 형식이다. 소형의 경우에는 핸들을 이용한 수동조작도 가능하나 대형의 경우에는 권상기를 사용한다.

3) 스토니 게이트

롤러 게이트는 수문에 롤러를 고정시켰으나 수문과 문틀과의 사이에 사다리형 롤러를 설치한 형식으로 대형 수문용으로 사용한다.

4) 테인터 게이트

차수판이 원형으로 이루어져 있어 수문에 가해지는 수압은 수문의 위치에 관계없이 항상 원형의 중심축으로 집중되므로 권상기를 이용하여 중심축 핀을 회전시킴으로써 개폐하는 구조이다.

5) 롤링 게이트

강철제의 원통형 게이트를 댐의 상부에 설치하고 권상기로 회전시켜 상승 또는 하강시킴으로써 개폐하는 구조이다.