砂防堰堤
砂防堰堤の形は多くで中央部が低くくびれたTシャツのようになっており、中央の低くなった所を水通し(Tシャツでいう首を通す部分、放水路とも呼ばれる)という。水通しの左右はやや高くなっており、これをダムの袖部という(Tシャツでも袖の部分)。袖部には流水を水通しに集める働きがある。また、渓流部に設けられるダムの多くは、袖部の上部(天端部分)は水通しに向かって勾配を付ける。これは水通しの処理能力を超えた流水があった時にも、極力堤体中央部に流水を集めることで袖を打ち込んでいる両岸斜面を流水で浸食されて決壊するという致命的な事故を防ぐ構造上の工夫である。
堤体の横断面は台形であるが、水通しから土石が流れ落ちることでコンクリートや鋼材といった部材が損傷するため、安定計算の許す限り垂直に近い急傾斜に作ることで土石の衝突による損傷を減らすように設計する。安定計算では堤高や重量、完成時点での堤体にかかる土圧と水圧のバランスなどが考慮される。
堤体の高さはダムの貯砂容量に直結する。渓流内に堆積する土砂を受け止め切れるか、土石で満杯になったときに上流側の渓流の勾配を十分緩和することができるかなどで決定する。堤体の厚みは水通しの高さにおける厚みで評価され、渓流内に堆積する転石の大きさを根拠に決定される。土石流の直撃を受けないと判断される場合は堤体の厚みを薄くする場合があり、副堤などではこの考え方で作ることも多い。
天端部分に傾斜を設けることが多い
砂防堰堤の堤体は垂直に近い急傾斜で作られる。
砂防堰堤の上流は堆砂により勾配が緩和される
堆砂敷に森林が成立し山と同化した砂防堰堤(治山ダム、京都府)
本宮砂防堰堤(国の指定重要文化財):常願寺川上流の有峰(現・富山地方鉄道立山線の有峰口駅近く)に1937年(昭和12年)完成。長さ107m、高さ22m、貯砂量500万立方メートルの堰堤で、日本一の貯砂量を誇る。
白岩堰堤(国の指定重要文化財):1939年(昭和14年)、常願寺川上流湯川谷に10年の歳月をかけ完成。7基の副ダムの複合体としての砂防堰堤。高さ63m、落差108mの規模は、ともに日本一の高さを誇っている。2009年6月30日には、本堰堤、副堰堤、床固(第二副堰堤)および方格枠が「白岩堰堤砂防施設」として、国の重要文化財に指定された。砂防施設では初の重文指定となる。
立山カルデラの砂防事業だけでこの2つの日本一の砂防堰堤を有している。
釜ヶ渕堰堤(国の登録有形文化財):戦時中の1944年(昭和19年)に8年を費やして完成。1915年(大正4年)の焼岳噴火で大正池を形成した土石の流出を防ぎ、上高地の景観と梓川流域保全を目的とする。
水通し部分の断面は上底が下底より長い台形型とすることが一般的で、まれに長方形とするものがあるほか、特に流量の多い場所では階段状にすることがある。貯水するダムに見られるゲートなどの洪水調節機能は原則としてない(まれに灌漑用水などの取水のために工夫を施したダムもみられる)。水通しの断面積は最大洪水量を通過させることができるように決定される。前述のように最大洪水量を超えた場合でもある程度は耐えられるように袖部などに工夫を持たしている。
水通しとは別に堤体には大きな水抜き穴も設けられるのが一般的である。これは施工時や浚渫等のメンテナンス時に活用される。
水通しから排水する砂防堰堤(フランス)
階段状の水通しと袖部を持つ砂防堰堤(兵庫県六甲山)
水通しは上底の長い台形である(岐阜県)
流木対策と見られる独特な水通しを持った砂防堰堤(長野県)
貯砂容量に余裕があり水抜き孔から排水する砂防堰堤
雪崩が通過した砂防堰堤