Demning

En demning eller dam er en barriere for å hindre, omdirigere eller senke strømmen til rennende vann. Dette danner som regel et reguleringsmagasin eller vannreservoar som kan tappes av og brukes til irrigasjon eller kraftproduksjon. Betegnelsen stem brukes over store deler av Norge om eldre og mindre demninger tilknyttet bekkekverner og sagbruk. Små dammer med overløp kalles også terskler eller grunndamer, og brukes særlig for å skape vannspeil i elver med liten vannføring. De fleste dammer har damluker hvor vannet kontrollert kan tappes ut (f.eks inn til et vannkraftverk). Nederste del av dammen kalles damfot, mens toppen kalles damkrone.
Det er mer enn 45 000 – 50 000 demninger av mer enn 15 meters høyde i verden, og de regulerer om lag 60% av verdens større vassdrag. Av disse befant 22 000 eller 46 % seg i Kina i 2003, fulgt av USA (14 %), India med over 4 300 demninger (9 %), Japan (6 %), Spania (3 %), Canada (2 %), Sør-Korea, Tyrkia (1 %), Brasil, Frankrike, Sør-Afrika, Mexico, Italia, Storbritannia og Australia. Fra selvstendigheten i 1947 til år 2000 økte antallet større demninger i India fra 300 til 4 300. Av samtlige elver i verden antas halvparten å være oppdemmet.
Av verdens demninger regnes 300 som gigantiske. Verdens demninger kan magasinere 15% av den globale avrenningen av ferskvann, mens enkelte elver får mer enn 100 % av sin gjennomstrømming regulert av demninger, slik at avrenningen til havet er lavere enn gjennomstrømmingen lengre oppe. Elver som har mer enn 100 % av vannstrømmen regulert er: Manicouagan (Canada), Colorado (USA), Rio Negro (Argentina), Volta (Ghana), Eufrat-Tigris, og Mae Khlong (Thailand).
Demninger har ofte miljøkonsekvenser, med oversvømming av biotoper ovenfor dammen, og uttørking av våtmarker samt tap av fruktbarhet i jordbruk nedenfor. Dessuten øker forekomsten av malaria nær større demninger.

Type dammer

Dammer blir klassifisert etter bygningstype, beregnet bruk og høyde. Basert på type og bygningsmateriale er dammer klassifisert som tømmer-, mur-, betong- og fyllingsdammer, med flere underkategorier. Av fyllingsdammer finnes både jord- og steinfyllingsdammer. Av betongdammer finnes hovedsakelig buedammer, platedammer, lamelldammer og gravitasjonsdammer.

Tømmerkistedam

Tømmerdammer ble mye brukt i tidlige faser av den industrielle revolusjonen grunnet byggetiden og den lette konstruksjonen. De brukes sjelden i moderne tid grunnet den begrensede levetiden og den begrensede byggehøyden for slike konstruksjoner. Tømmerdammer er delt inn i to typer: Tømmerkistedammer er bygd opp av tømmerstokker på samme måte som laftede hytter. Den andre typen er bygget av planker, noe som gir mange forskjellige konstruksjonsmuligheter. Tømmerdammer i form av pinner og små stokker i tillegg til gjørme og steiner blir brukt av bevere.

Overløp eller flomløp

Flomløpet skal som navnet sier være et overløp som tar unna vannet når vassdraget fører flomvann og kraftverkets turbiner ikke tar unna alt vannet. En ønsker vanligvis at vannet skal renne over eller forbi demningen på et sted konstruert for formålet. Forskriftene sier at flomløpet skal ha kapasitet tilpasset dimensjonerende avløpsflom som i praksis betyr tusenårsflommen. Altså flommen som statistisk sett kan forventes å oppstå med 1000 års mellomrom.
Det enkleste er selvsagt om vannet kan tillates å renne rett over damkronen og for noen tilfeller er ikke det noe problem. Spesielt for mindre betongdemninger kan denne løsningen være mulig. Oftest blir overløpet bygget inn i en seksjon av dammen. I mange tilfeller vil overløpet bli for stort eller vannstanden ved flomvannsføring for stor, og da velger man å sette inn flomluker i tillegg. Dette er luker eller ventiler gjennom dammen som kan åpnes. Omløp er en annen løsning som spesielt er gunstig for fyllingsdammer. Da lages det en kanal godt adskilt fra selve dammen som leder flomvannet rundt. Kanalen kan være sprengt i fjellet eller være støpt i betong, eller en kombinasjon. En egen tunnel i grunnen på siden av dammen eller under den, er også en løsning som  velges. 
Faste overløp kalles de overløpene som er en del av damkonstruksjonen og som ikke kan reguleres. Disse har ulempen med at vannstanden stiger over høyeste regulerte vannstand, HRV. Derimot vil regulerbare overløp, som luker eller ventiler, gi muligheter for å holde vannstanden konstant, selv med flomvannsføring. En primitiv form for regulering, men som ikke er uvanlig for mindre demninger, er nåledamen. Den består av trebjelker (nåler) som settes vertikalt ned i en spalte av demningen som gjerne er lav og lang. Det er et spor som bjelkene settes inn i nede og en bjelke horisontalt opp som de ligger mot. Over nålene kan det være en bru for å sette stolpene inn og ut, og siden de ikke er spesielt store kan en person lett håndtere disse. Nåler settes inn og ut for å regulere vannstanden.

Høyeste og laveste regulerte vannstand

Høyeste regulerte vannstand, forkortet HRV og laveste regulerte vannstand, forkortet LRV, er gitt av konsesjonen til reguleringsdammen. Denne er gitt av myndighetene og får ikke overskrides. HRV og LRV oppgis i meter over havet, på samme måte som benevnelsen moh. HRV er markert fysisk ved dammen som en bolt med et opplysningsskilt ved siden av. Dammens overløp har sammen høyde som HRV, og i praksis tillates vannstanden å komme høyere enn HRV ved flom. Høyeste vannstand som kan forekomme kalles høyeste vannstand, forkortet HV. Det effektive vannmagasinet eller reguleringsvolumet ligger mellom LRV og HRV.  
I forbindelse med dette snakker en om et hevingsmagasin når vannstanden blir regulert høyere enn det som før var naturlig før inngrepet. Et senkingsmagasin har en når det er mulig å få vannstanden lavere enn det som var naturlig vannstand før inngrepet. Dette oppnås med en tunnel eller kanal, og en får utnyttet enda mere vann enn om det bare ble bygget en demning.
For en reguleringsdam er magasinkurven av interesse. Denne forteller om forholdet mellom vannstand og vannvolumet i magasinet. For vannstand brukes kotehøyden som vist i figuren. Med denne kurven kan vannstanden leses av og ut fra det kan en si hvor stort volum som kan nyttiggjøres i magasinet.

Krefter på damkonstruksjonen

Vanntrykket virker vinkelrett på flatene inn mot vannsiden og er lineært stigende med dybden. Ved å la dammen ha en viss skråning på vannsiden vil det virke en kraftkomponent av vanntrykket loddrett ned mot grunnen. Dette er med på å stabilisere kreftene. Opptrykket er et trykk som virker under demningen. Dette har å gjøre med at noe vann vil trenge inn i grunnen under dammen, men også inn i selve dammen. Jo dypere demningen er jo høyere blir trykket på bunnen og mer vann vil trenge inn under dammen. Alt etter hvor god tettingen er mellom grunnene og betongen vil trykket endre seg, og lokale variasjoner kan være store. Opptrykket vil typisk være størst nær vannsiden og nær null mot luftsiden. Kreftene fra vanntrykket og opptrykket vil virke sammen og gi en resulterende kraft som vil velte demningen.
De metoder som brukes for å motvirke er injeksjon av tettemiddel. Dette skjer ved at det bores hull i fjellet i fronten ut mot vannsiden før støpingen av demningen tar til, og tettingsstoffet presses inn med stort trykk. En annen metode er å lage dreneringshull i forkant av dammen. Det skjer ved at det bores hul ned berggrunnen mot vannsiden, disse hullene forbindes med små kanaler i damkonstruksjonen som leder vannet ut. Ofte kombineres tetting og drenering.
Andre krefter på dammen er bølgene som slår mot demningen og ikke minst is. Typisk vil is med en tykkelse på 0,5 meter gi størst krefter mot dammen. Aller størst kraft kan oppstå om isen blir hengende i bue når dammen tappes ned. Iskanten mot dammen kan fryse godt fast til betongen om det samtidig er kulde. Om så dammen fylles vil det virke stor kraft fra vannet og opp mot isen, og det oppstår store kraftkomponenter mot dammen. I tillegg til disse kreftene kan det oppstå krefter på grunn av jordskjelv, mudder som avleirer seg og legger seg opp på vannsiden av dammen, bølger på grunn av fjell som raser ut, samt flere andre krefter.