Demning

mini|300px|Storvassdammen ved Blåsjø er Norges største steinfyllingsdam mini|300px|Kjærhølstemmen i Molandsvassdraget Arendal kommune. En murdam bygd av stein, trolig omkring år 1600. Nedenfor lå opptil syv vassdrevne oppgangssager, stampemølle, bekkekverner. I dag er den et viktig kulturminne som stadig er i bruk til mølle og ålekar. mini|300px|Hagedammer er i realiteten små demninger mini|300px|Beverdemninger er beverskapte demningsbyggverk, som kan anta anselige dimensjoner og forårsake store oversvømmelser. I Wood Buffalo nasjonalpark i Alberta, Canada, er det oppdaget en beverdemning på hele . Demningen på bildet ligger imidlertid i elven Bodružalík i Slovakia og er mye mindre

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.NVE (1978): Kraftuttrykk og kjernebegreper. Utgitt av NVE.

Det er mer enn 45 000Tehri Hydro-Electric Project – Thomas Langkamp, Universität Hamburg, 3.mars 2008. – 50 000 demninger av mer enn 15 meters høyde i verden, og de regulerer om lag 60 % av verdens større vassdrag.Black, Maggie og Jannet King: The Atlas of Water, Earthscan 2009, side 36. 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.Tehri Hydro-Electric Project – Thomas Langkamp, Universität Hamburg, 3.mars 2008. Av samtlige elver i verden antas halvparten å være oppdemmet.Tehri Hydro-Electric Project – Thomas Langkamp, Universität Hamburg, 3.mars 2008.

Av verdens demninger regnes 300 som gigantiske.Black, Maggie og Jannet King: The Atlas of Water, Earthscan 2009, side 36. 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.Black, Maggie og Jannet King: The Atlas of Water, Earthscan 2009, side 36. Dessuten øker forekomsten av malaria nær større demninger.Black, Maggie og Jannet King: The Atlas of Water, Earthscan 2009, side 58.

Type dammer Menneskelige anlagte 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.

Det er imidlertid ikke bare mennesker som bygger demninger. Bevere (Castor), som er store gnagere, anlegger nemlig også dammer, og beverdemningene kan anta betydelige dimensjoner. I Wood Buffalo nasjonalpark i Alberta, Canada, ble det ved en tilfeldighet i 2007 oppdaget en enorm beverdemning, som viste seg å måle hele .

Bruk av dammer Beregnet bruk inkluderer vann til irrigasjon, drikkevann, vannkraft, forenkle navigasjon, parker, lage habitat for fisk og dyr, flomkontroll eller kontrollere spillvann fra industrien (f.eks gruver). Få dammer brukes til alle formålene, men det finnes noen flerbruksdammer som brukes til mer enn en.

I Norge ble dammer tidligere bygd for å skaffe vann til bl.a. bekkekverner, sagbruk, mølledrift, jernverk, gruvedrift, tømmerfløting og isproduksjon. Disse dammene ble som regel bygd av tre (tømmerkistedammer) eller hogde steinblokker (murdammer). Mange av murdammene står fortsatt, bl.a. Farrisdammen ved Larvik som ble bygd i perioden fra 1758 til 1765.

Høydemessig deles de inn i tre grupper, lavtrykkstasjoner som har ett fall på opptil 70 meter, mellomtrykk som har fallhøyde fra 60 til 250 meter, høytrykkstasjoner er vannkraftverk med en fallhøyde på over 250 meter.

Ofte lages det tunneler fra andre innsjøer som går til inntaksmagasinet for å øke kraftproduksjonen ved kraftverket uten å måtte bygge et nytt kraftverk.

Enkelte ganger blir også diker bygget rundt deler av for å hindre flom i områdene rundt magasinet. Diker brukes også for å gjøre områder under vann til landområder, dette har blitt brukt flere ganger i Nederland gjennom historien.

En overløpsdemning er designet for å flomme over og blir brukt i flomkontroll. Dammer som ikke tåler overtopping, og hvor et dambrudd vil få negative konsekvenser for mennesker, miljø eller eiendom, må være utstyrt med flomløp.

Omløpsdammer Omløpsdammer er demninger hvor bare deler av vannet blir ført vekk fra det opprinnelige elveleiet.

Fangdam En fangdam er primært et tiltak for å fange opp og hindre at erodert jord og næringsstoffer kommer ut i nedstrøms vann og vassdrag. Det bør betraktes som et sekundærtiltak eller «siste skansetiltak» når alle andre tiltak på et jorde er utført. Fangdammer er mest aktuelt i åkerbruk hvor partikkelavrenningen er et problem, men også i intensive husdyrdistrikter hvor tråkk på beiter er betydelig, og hvor avrenning etter spredning av husdyrgjødsel er et problem. Tiltaket er spesielt effektivt hvis fosforinnholdet (P-AL) i dyrkingsjorda oppstrøms dammen er høyt.

En fangdam kan også kalles en sperredam, et midlertidig tiltak for å lede vannet bort fra et anleggsområde. Disse rives når anlegget er ferdig.

Type dammer basert på materiale 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. thumb|Ruiner etter en stemme

Fyllingsdammer Fyllingsdammer er laget av komprimert jord, og har to hovedtyper: stein- og jordfylte. Fyllingsdammer baserer seg på tyngdekraften på samme måte som gravitasjonsdammer (massivdammer) baserer seg på betongens vekt for å holde den stabil.

Steinfylte dammer er bygget opp av steinmasser i ulike soner. Typen masse bestemmes av bruken, kjernen er ofte laget av asfalt, betong eller morenestein. Deretter er det en filtersone av grus, før det blir større og større steiner etter som du kommer lenger ut i demningen (ut fra kjernen).

Jordfyllingsdam En jordfyllingsdam består enkelt sagt av en jordvoll rett over elven eller innsjøen som skal demmes opp. Forhold mellom høyde og bredde for sidene er typisk 1:3, og demningen blir dermed svært bred. For en 25 meter høy demning kan bredden i bunnen bli 250 meter. Ofte er det nødvendig med en tetningskjerne for at den skal bli tilstrekkelig tett. Det er også nødvendig å steinsette demningen for å unngå at vannet eroderer hull gjennom den.John Eie: Dammer og kraftverk side 115. Jordfyllingsdammen er billig og egner seg om den kan gjøres lav.

Steinfyllingsdam

Steinfyllingsdammen er som navnet sier bygget av stein og er en gravitasjonsdam. Den har sterkt skrånende vegger både mot vannsiden og luftsiden. Ofte brukes sprengt stein fra kraftanleggets vanntunneler. I kjernen er det en kjerne for å gi tetting, og som kan være laget av morenegrus og -sand eller asfaltkjerne. En annen løsning er såkalt frontaltetting, det vil si at det er lagt et tettende lag over demningens vannside. Denne må også være solid for å motstå bølger og is. Tettingen lages av betong, treplanker, asfalt eller asfaltbetong. Prinsippet for steinfyllingsdammen er at hver stein og hvert sandkorn holdes på plass av massene rundt. I en fylling av morenekjerne er det en langsom transport av vann tvers gjennom, men fordi massene i midten er svært fine blir strømningsmotstanden stor og lekkasjen tilsvarende liten.

Betongdammer Betongdammer kan i hovedsak deles i gravitasjonsdammer, platedammer og hvelv/buedammer. Gravitasjonsdammer er laget så store at egenvekten til demningen holder den på plass. En gravitasjonsdam gir ofte mer trygghetsfølelse (grunnet størrelsen) og har (spesielt i flomområder) ofte blitt valgt foran en buedam, selv om en buedam ville være tryggere og billigere. Gravitasjonsdammer er klassifisert som «hule» og «solide», de solide er mest vanlig, men den hule typen er som regel billigere å bygge. Buedammer (eller hvelvdammer) har stabilitet som er oppnådd med en kombinasjon av tyngdekraft og fjellet rundt. Hvis oversiden av demningen er loddrett ville all vekten blitt båret av fundamentet, ved en buet form på demningen vil kreftene bli fordelt på fundamentet i bunn og fjellsidene. Denne type dammer brukes stort sett bare i trange, dype elvedaler hvor de kan bygge den i mellom to fjellsider. Altadammen er buedam. Platedammer er laget av betong og har en plate på vannsiden og støttepilarer som holder vannet på plass på den andre siden. Eksempel på en platedam er Stengen dam.

Murdammer Murdam er en felles betegnelse for dammer bygget av stein og steinblokker, som er avhengig av egen vekt for å være stabil (gravitasjonsdammer). Den konstruksjonsmessige utformingen er imidlertid svært varierende. Murdammer omfatter alt fra dammer som beregningsmessig er å betrakte som en gravitasjonsdam i betong (murdam lagt i mørtel) til dammer som konstruksjonsmessig har flere likhetstrekk med fyllingsdammer (murdammer med sentral røysfylling).

Murdammer er ofte eldre konstruksjoner og hovedvekten av anleggene ble bygd før 1960.

Gravitasjonsdam Gravitasjonsdammer motstår vanntrykket med sin egenvekt. Disse dammene lages av betong og er massive. Typisk er tykkelsen på fundamentet 0,8Casper Vogt-Svendsen: vannveien side 43. ganger høyden. Med sin tyngde og betongens feste mot grunnen (fjellet) oppstår motkraft mot vanntrykket. Grunnens kraft vertikalt opp kalles opptrykket, og om ikke fjellet er stabil blir denne kraften en usikkerhet for hele konstruksjonen. Betong er kostbart derfor er dette en kostbar damtype.

Platedam

Platedammen består av en stor armert betongplate som blir støttet av vertikale pilarer. Betongplaten er stilt på skrå mot vannmassene, noe som gjør at vanntrykket danner en kraftkomponent vertikalt ned mot grunnen. Forholde mellom høyde og bredde på den skråstilte betongplaten er typisk 5:4Casper Vogt-Svendsen: Vannveien side 44., altså noe brattere enn en 45° vinkel. Typisk brukes platedammer der høyden av demningen er opptil 30 meter, men høyere er benyttet.John Eie: Dammer og kraftverk side 107.

Temperaturforskjellen mellom vannsiden og luftsiden av betongplaten kan bli veldig stor i kald klima, derfor blir det nødvendig å lage en isolasjonsvegg ut for å unngå sprekkdannelse ved lave temperaturer. Dermed kan en platedam se ut som en gravitasjonsdam, men være hul inni.

Lamelldam