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댐은 식수원·관개·홍수조절·전력생산 등을 위해 건설된다. 댐의 종류는 그것의 종(縱) 단면형태와 건설자재에 따라 나누어진다. 주요한 형식은 흙 댐, 사력 댐, 자갈 댐, 중력식 석괴 댐, 석괴 아치 댐, 중력식 아치 댐, 석괴구조 댐, 철제 댐, 목제 댐이 있다. 처음 4가지 유형은 예전부터 사용되어왔고 나머지는 19~20세기에 개발되었다. 현대의 토목 기술자들은 특정한 댐의 건설에서 가장 적절한 재료와 설계를 선택하기 위해서 기초의 상태, 하중-변형 관계, 온도와 압력 변화, 지역 지하수의 화학적 특성, 지진 활동의 가능성을 면밀하게 분석한다.

수세기 동안 댐 설계는 오직 경험에만 의존하게 되었는데, 인도와 스리랑카는 아직도 고대 흙 댐 유적이 남아 있다. 문헌에 최초로 기록된 댐은 BC 2900년경 이집트 나일 강에 건설된 15ｍ의 석괴구조 댐이며, 아직까지 사용되고 있는 가장 오래된 댐은 시리아에 있는 BC 1300년경에 건설된 사력 댐이다. 고대 로마의 댐 기술자들은 다른 건설공사에 발휘했던 건설 재능을 댐 공사에는 발휘하지 못했던 반면, 비잔티움의 토목기술자는 AD 550년 중력식 아치 댐을 지을 때 로마의 석괴 아치를 도용했다(→ 비잔틴 제국). 그후 수세기 동안 유럽에서는 댐 건설이 거의 없었다.

18~19세기 산업혁명으로 수력발전이 필요하게 되자 비로소 본격적으로 댐을 건설하게 되었다. 1850년대 스코틀랜드 토목기술자 윌리엄 J. M. 랭킨의 영향으로 토목공학의 방향이 뚜렷하게 제시되었다. 그뒤 100여 년 간 뉴턴, 라이프니츠, 후크와 그밖의 다른 사람들의 발전으로부터 축적되어온 이론적 지식이 마침내 댐 설계 기술을 탄생시켰다.

현대적인 댐은 일반적으로 제방 댐과 석괴 댐(콘크리트 댐)의 2가지 종류로 나누어진다(→ 토양). 보통 제방 댐은 폭이 넓은 강을 가로질러 물을 저장하고자 할 때 이용한다. 여기에는 엄청난 재료가 소모되기 때문에 주로 쉽게 구할 수 있고 저렴한 흙과 암석이 이용된다. 또한 흙과 암석은 댐 기초 부분에서 유동으로 생기는 변화에 효과적으로 적응할 수 있다.

이집트 나일 강을 가로지르는 아스완 하이 댐과 같은 제방의 단면을 보면 밑면이 넓은 3각형처럼 보인다. 비록 이러한 댐들은 높이보다 댐의 길이로 잘 알려져 있지만 예외적으로 타지키스탄에 있는 누레크 댐은 높이가 300m 이상이다. 그러므로 여기에 쓰인 시공 자재는 그 자체가 엄청난 무게를 갖기 때문에 굳기 쉬운 단단한 토질을 쓴다. 이런 구조물에서 생길 수 있는 위험은 물이 점점 전체 제방으로 스며들면서 밖으로 흘러나올 때 초래된다. 그러면 댐이 씻겨나가고 결국에는 파괴된다. 토목기술자들은 이러한 과정을 예방하고 이미 스며든 물이 배수되도록 하기 위해 제방 안에 다른 투수성을 가진 층을 설치한다. 이러한 특수설계에는 일반적으로 불투수성 점토층과 대비되는 약한 투수성의 재료를 이용해서 전이층을 만드는 방법이 이용된다.

석괴 댐에서는 몇 개의 가능한 다른 설계방법이 있다. 중력식 댐은 수평수압을 지탱하기 위해 건설재료 자체의 무게에 의한 하중을 이용한다. 수압이 큰 경우 기초는 댐 높이의 약 3/4의 너비로 콘크리트 시공을 한다. 콘크리트 부벽 댐은 기초의 바깥쪽의 군데군데에 버팀벽을 세우기 때문에 물을 막는 벽 자체는 좀 얇게 만들 수 있으므로 훨씬 적은 양의 재료가 사용된다. 복식 아치 댐에서처럼 부벽이 연결되면 강도가 더 높아질 수 있다. 그러나 이런 구조물은 부벽기초에 어떠한 움직임도 없을 때만 가능하다. 퀘벡에 있는 다니엘 존슨 댐에는 1,310m 길이의 댐 꼭대기를 가로지르는 14개의 부벽이 있다.

아치 댐은 물을 가두는 쪽으로 호상을 이루는 아치가 저수지에 면해 있다. 아치 댐은 수압을 강·하천 등의 양쪽 기슭의 암반이 지탱해주는 구조를 가지고 있다. 이 댐의 설계강도는 1963년 이탈리아에서 밝혀졌다. 그 당시 바이온트 댐은 저수지에 막대한 양의 토사와 암석이 미끄러져 떨어지면서 물이 범람하게 되었는데도 아무런 피해를 받지 않은 채로 남아 있었다.

댐에 저장된 물은 매우 유용하다. 댐 수문이라 불리는 배수구는 관개 급수, 전력생산을 위해 충분한 물을 방류시킨다. 또한 배수구는 생태학적 이유에서 댐 아래 강물의 수위를 조절한다. 많은 댐들이 어류의 통로를 위한 특별한 수문을 가진다. 수문은 댐 뒤에 쌓이는 실트(silt：모래와 점토의 중간 굵기인 흙으로 된 암석)를 빼낼 때도 사용한다. 실트가 쌓이면 구조물에 압력을 유발하고 저수지를 메워버릴 수도 있다.

댐의 가장 중요한 보조구조물은 여수로이다. 여수로가 없다면 댐이 파괴될 가능성이 크게 증가된다. 이 역할은 폭우나 산사태로 댐의 물이 저수 용량을 초과할 경우 자동적으로 방류한다. 여수로에 흐르는 물은 보통 댐의 측면을 따라서 물길이 흐르거나, 스키점프 여수로라는 것을 통해 방출된다.

한국의 댐

세계 평균강수량 750㎜에 비해 한국은 연평균강수량 1,298.4㎜로 다우지역에 속하는 한편 연강수량의 약 2/3가 6~9월에 집중해 내리고, 국토의 대부분이 산지지형이어서 심한 홍수와 가뭄의 피해를 연례적으로 겪어야만 했다.

또한 일찍부터 벼농사 중심의 농경사회로 발전해오면서 치수(治水)가 국가의 근본정책을 이루어, 고대로부터 농업용수 공급을 위한 저수 댐인 흙 댐을 건설했다.

한국 최초의 댐은 삼국사기에 기록되어 있는 김제벽골제(金堤碧骨堤)로, 330년경 백제인이 4.3m 높이의 제언을 1,800보(3,240m)에 걸쳐 축조했다. 당시 사회상으로 볼 때 이는 대규모의 토목공사였으며, 수준측량(水準測量)의 정밀도가 상당히 높았다고 평가된다.

또한 이러한 저수 댐 축조기술은 일본으로 전해져 지금도 나라 현[奈良縣]에는 백제지(百濟池)라는 지명이 남아 있다. 영천의 청제(菁堤), 밀양의 수산제, 제천의 의림지 등이 잘 알려진 삼국시대의 저수용 댐이었다. 고려시대에는 공조 산하에 우수부(虞水部)를 두었고, 조선시대에 들어와서는 제언사(堤堰司)라는 관청을 설치하고 권농관 제도를 두는 등 국가적 차원의 수리행정을 펴나갔다. 〈제언사목〉을 비롯한 〈제언절목〉·〈정조실록〉 등의 저서에서 댐 공법에 대해 상세하게 기록을 해놓고 이를 장려했다.

18세기 중엽 이후 경상도 지방에 1,522개소, 전라도에 913개소 등 전국에 3,378개소에 달하는 제언이 건설되었다. 그러나 20세기초까지는 기술이나 규모 면에 있어 저수지와 보 정도에 해당하는 소규모의 댐 건설에 국한되어 있었다.

1912년 대동강 수계에 5개의 수위표를 설치해 근대적 수문조사를 시작했으며, 1915년부터 2번에 걸쳐 전국 주요하천을 대상으로 하천조사를 실시해 댐 건설의 준비사업을 시행해나갔다. 조선을 식량과 공업원료의 공급지 및 대륙침략의 병참기지로 삼으려는 일제의 식민정책에 따라, 북한지방에는 자연조건에 적합한 대규모의 수력발전용 콘크리트 댐을, 전국 각지 평야지대에는 소규모 관개용 댐인 흙 댐을 건설했다.

한국의 근대적 댐 건설의 시작 시기인 1920년대 초반부터 1941년 사이에 대아 댐, 경천 댐, 탑정 댐 등 250여 개의 관개용 댐을 비롯해 부전호 댐, 갈전 댐, 연두평 댐, 청평 댐, 수풍 댐, 화천 댐 등의 수력발전용 댐이 건설되었다. 특히 1941년 압록강 본류에 건설된 중력식 콘크리트 댐인 수풍 댐은 높이 106m, 총저수량 112억㎥, 발전출력 70만kW로, 이는 댐 건설기술과 규모에 있어 세계적 수준이었다.

해방 후 불안한 국내정세와 정부의 재정빈약에도 불구하고 1960년대 초반까지 200여 개의 관개용 댐을 비롯해, 1957년에는 우리의 순수한 기술에 의해 중력식 콘크리트 댐인 수력발전용 괴산 댐을 건설했다.

1960년대에 들어 경제개발5개년계획이 시행되면서 본격적인 국토개발이 이루어졌고, 1970년대에 이르러 수자원개발이 국토개발의 중심사업으로 추진되었다. 이 시기는 댐의 양적 증가 및 댐 건설 기술의 획기적 발전뿐만 아니라 다목적 댐의 건설에 주력했던 것이 특징이다. 반복되는 수해와 한해의 악순환을 막고 발전·생활용수·공업용수·양어·관광·수운 등 수자원을 다방면으로 활용하기 위한 다목적 댐의 건설은 경제개발의 근간을 이루는 사업으로 중요시되었다. 1965년과 1970년에 섬진강 댐과 남강 댐을 완공하고, 1973년에 저수량 29억㎥에 이르는 동양 최대의 다목적 댐인 소양강 댐을 우리의 기술로 건설하는 역량을 보여주었다.

이어 안동 댐, 대청 댐, 충주 댐, 합천 댐, 주암 댐, 임하 댐, 팔당 댐 등의 다목적용 댐을 건설했다.

연강수량을 기준으로 추정한 한국의 총수자원은 약 1,267억㎥로 이중 용수이용량은 249억㎥이며, 댐 용수로 이용되는 수자원은 87억㎥(1988)이다. 그러나 2001년에 이르면 용수수요량은 330억㎥, 댐 공급용수는 135억㎥로 증가할 것으로 추정되어, 보다 효율적인 수자원관리가 필요하게 될 것이다.

이제까지의 댐 건설은 한강·낙동강·금강·섬진강의 4대강유역과 대도시, 대규모의 공업단지 등 대량용수 수요지역을 중심으로 추진되어왔다.

그러나 강수량의 지역적 분포가 고르지 못한 기후 특성과 대규모 댐 건설지 확보에 어려움이 따르는 현실을 비롯해 1980년대 이후 국토의 균형있는 발전을 기본으로 하는 정책이 함께 어울려, 1990년 이후의 댐 건설은 필요한 곳곳에 많은 수의 중규모 다목적 댐을 건설해나갈 계획으로 추진되고 있다.

1984년에는 전례없는 집중호우로 북한강 수계 댐들의 홍수조절능력이 한계에 달해 수문을 동시에 열어 한강 하류의 홍수 피해를 가중시켰던 사례가 발생했다.

그러나 무엇보다도 댐 건설에 의한 지형파괴 및 산림훼손, 짙은 안개가 빈번하게 발생하는 등의 기상변화와 이에 따른 생태계의 파괴, 부영양화(富營養化)현상 등에 의한 수질오염 등 자연환경 파괴에 대한 근본적인 대책이 고려되어야 한다. 또한 수몰민에 대한 제도화된 보상과 아울러 앞으로는 인구 희박지역을 찾아 지형·지질이 불리한 지점이라도 댐을 설치할 수 있도록 건설기술이 개발되어야 할 것이다.