Водные каналы. Соединяя океаны

Каналы бывают разных видов и размеров: от водных путей, которые соединяют океаны, до малых водотоков в городах. Подобные города часто отождествляться с Венецией. В самом деле, города известные своими каналами и водными путями, можно называть «Венецией » в своей части мира. В этой подборке я предлагаю Вам совершить увлекательное виртуальное путешествие по самым известным водным артериям мира. Вы получите массу позитивных впечатлений и узнаете о многих интересных фактах.

1. Стокгольмский канал

Назывемый "Венецией Севера", Стокгольм расположен на 14 островах. У туристов, попадающих в Стокгольм, есть отличная возможность изучить каналы самостоятельно. Для этого необходимо лишь арендовать лодку или байдарку.

2. Алаппужа

Алаппужа – «Венеция Востока» - очень красивое, древнее место в индии. Посетители могут арендовать тут целый плавучий дом, для того чтоб лучше ознакомиться с заводями в течении одного или нескольких дней.

3. Бангкок. Клонги

"Клонг" – тайское название каналов. Исторически сложилось так, что люди использовали клонги по всему Таиланду для транспортировки и торговли, тем самым обрекая Бангкок на достаточно лестное прозвище «Венеция Востока». Сегодня большинство клонгов являются улицами, но вы все равно можете посетить туристическую версию традиционного плавучего рынка, о котором мы писали в обзоре достопримечательностей Бангкока .

4. Нан Мадол

Нан Мадол, "Венеция-Тихоокеанского региона," представляет собой группу небольших искусственных островов, расположенных у восточного берега острова Понпеи, в Микронезии.

5. Каналы Сучжоу

6. Панамский канал

Искусственный 77 километровый Панамский канал соединяет Атлантический и Тихий океан. Завершенный в 1914 году, канал позволяет судам добраться из одной стороны в другую более легко и безопасно. Сегодня более 14000 судов проходят Панамский канал каждый год.

7. Хойан

Эта рыбацкая деревня, а ныне и туристическая точка расположена на побережье Южно-Китайского моря во Вьетнаме. Хойан был международным портом с 16-го века, хотя сейчас серьезный бизнес доставки переехал в город Дананг.

8. Каналы Брюгге

Брюгге является одним из наиболее хорошо сохранившихся средневековых городов Европы и самым популярным местом Бельгии. Благодаря каналам Брюгге часто называют «Северной Венецией». Читайте также о достопримечательностях Брюгге в отдельной статье.

9. Каналы Амстердама

Еще одна «Северная Венеция» - Амстердам. Строительство каналов началось в XVII веке во время Голландского Золотого Века. Три основных канала: Herengracht, Prinsengracht и Keizersgracht образуют концентрические пояса вокруг города, известные, как Grachtengordel. Советую Вам также посетить достопримечательности Амстердама в виртуальном туре на LifeGlobe.

10. Каналы Венеции

Венеция - город на воде , является жемчужиной туризма. Романтические гондолы, и итальянская архитектура помогли заработать этот статус. Объединенные вместе, более 150 каналов, разделяют Венецию на множество островов. В любое время года в Венеции туристов гораздо больше, чем местных жителей.

Материал содержит информацию по судоходным каналам стран мира и России, их длину, ширину и глубину, количество шлюзов, соединяющие их моря, океаны, реки, и год постройки канала.

Судоходный канал (страна)	Длина, км	Ширина, м	Глубина на фарватере, м	Количество шлюзов	Океаны (моря), реки (каналы) или населенные пункты, соединяемые каналом	Год постройки (реконструкции)
Береговой (США)					Проложен в обход мелководных уч. вост. побережья США от Бостона (на Атлантическом побережье) до Браунсвилла (Мексиканский зал.) -
Великий (Даюньхэ, Юньхэ) (Китай)					Пекин с Вост.-Китайским морем
Волго-Балтийский водный путь им. В. И. Ленина (Россия)			Не менее 4		р. Волга с Балтийским морем; проходит через Рыбинское вдхр., по р. Шексна, Белозерскому кан., р. Ковжа, Мариинскому кан., Онежскому кан., р. Свирь, Новоладожскому кан., р. Нева
В т.ч. Волго-Балтийский канал			Не менее 4		Рыбинское вдхр. с Онежским оз.
Нью-Йорк-Стейт-Бардж-канал (США)					озера Эри и Шамплейн с р. Гудзон
В т.ч. Эрн-канал					оз. Эри с р. Гудзон
Рейн-Майн-Дунай (Германия-Австрия)					реки Рейн и Дунай
Гёта-канал (Швеция)					Зап. (г. Гётеборг) и вост. (г. Сёдерчё-пинг) побережья Швеции через озера Венерн и Веттерн
Среднегерманский (Германия)					реки Эмс, Везер и Эльба
Рона-Рейн (Франция)					реки Сона (приток р. Рона) и Рейн
Дортмунд-Эмс (Германия)					реки Рейн и Эмс
Южный (Франция)					р. Гаронна со Средиземным морем
Беломорско-Балтийский (Россия)					Белое море с Онежским оз.
Суэцкий (Египет)					Средиземное и Красное моря
Альберт-канал (Бельгия)					реки Маас и Шельда
Имени Москвы (Россия)					реки Волга и Москва
Волго-Донской судоходный им. В. И. Ленина (Россия)					реки Волга и Дон
Кильский (Германия)					Северное и Балтийское моря	1895 (1914, 1970)
Панамский (Панама)					Атлантический и Тихий океаны
Марсель-Рона (Франция)					р. Рона со Средиземным морем
Амстердам-Рейн (Нидерланды)					Амстердам с р. Рейн
Манчестерский (Великобритания)					Манчестер с Ирландским морем
Уэлленд (Канада)					озера Эри и Онтарио (в обход Ниагарского вдп.)
Сайменский (Росиия, Финляндия)					оз. Сайма с Финским зал. Балтийского моря
Ньиве-Ватервет-Схер (Новый водный путь) (Нидерланды)"					Роттердам с Северным морем
Нордзе-канал (Северный морской канал) (Нидерланды)					Амстердам с Северным морем

* Длина искусственных участков канала (без участков, проходящих по озерам, рекам, заливам и т.д.)

_______________

Источник информации: Атлас офицера/ - Москва: 1984.

Классификация судоходных каналов

Морским судоходным каналом называется продольная выемка в морском дне или русле реки на участках, где естественные глубины недостаточны для прохода судов заданной осадки. Таким образом, морские судоходные каналы представляют собой искусственный фарватер, имеющий ширину и глубину, отвечающие размерам расчетных судов.

Морские каналы в отдельных случаях устраивают и для других целей, например для забора морской воды насосными станциями для промышленного водоснабжения.

Строительство и эксплуатация таких сооружений при больших размерах современных морских судов сопряжены с крупными первоначальными затратами и ежегодными расходами по поддержанию глубин. В общем балансе издержек эксплуатационные расходы по содержанию судоходных каналов при неблагоприятных условиях могут превысить первоначальные затраты.

По сравнению с общей протяженностью морских судоходных путей протяженность морских каналов незначительна, но их роль в системе водного транспорта очень велика.

Каналы могут сооружаться:

а) на мелководных морских подходах к порту или устью судоходной реки;

б) в устьях рек или в целине берега, чтобы дать морским судам возможность проникнуть в глубь территории;

в) для соединения двух морских бассейнов или частей одного бассейна, разделенных полосой суши или мелководья.

Соответственно этим основным назначениям различают каналы: подходные, внутренние (проникающие в глубь территории) и соединительные.

Подходные каналы расположены на прибрежных, обыкновенно открытых водных пространствах и подвержены действию морских течений и волнения; работы по их созданию состоят в искусственном увеличении (по направлению трассы) существующих глубин и иногда в возведении рядом с ними с одной или обеих сторон ограждающих сооружений. В нашей стране крупнейшими подходными каналами являются Волго-Каспийский, обеспечивающий водный подход к устью Волги и Астраханскому порту, каналы Санкт-Петербургского, Калининградского портов и др. Внутренние каналы создаются углублением существующих устьев фарватеров и рукавов реки или прорытием в целине берега каналов в обход водоема, в последнем случае они называются обходными. Необходимо отметить, что каналы, проникающие в глубь территории, неизбежно включают в состав своей трассы и подходные каналы. Например, упомянутый Волго-Каспийский канал можно считать и подходным, и проникающим в глубь приморской территории по дельте Волги. Приведенное здесь разграничение оправдано тем соображением, что подходные каналы находятся преимущественно под влиянием морского режима, а проникающие - в условиях речного режима. Весьма характерный пример внутреннего морского канала-Манчестерский канал в Англии, соединяющий глубоководным морским путем промышленный район Манчестера с одним из крупнейших морских портов страны - Ливерпулем.

Соединительные каналы сочетают в себе особенности подходных и внутренних каналов, так как их трасса, направляясь из одного моря в другое, частично пролегает по мелководным прибрежным морским пространствам, иногда по фарватерам и устьевым участкам реки впадающих в эти моря, и прорезает материковый водораздел. Соединительные каналы в отличие от подходных характеризуются значительным объемом первоначальной строительной выемки и сравнительно малым объемом восстановительного черпания.

К этой категории относятся крупнейшие каналы международного значения: Суэцкий канал, соединяющий через бассейн Средиземного моря страны Европы с Красным морем, Индийским океаном и странами Азии; Панамский канал, соединяющий бассейны Атлантического и Тихого океанов; Кильский канал, соединяющий бассейны Северного и Балтийского морей и Атлантического океана. Важное значение для сообщения с крупными портами Азовского моря имеет Керчь-Еникальский канал. Крупными соединительными каналами являются также Беломорско-Балтийский, Волго-Донской и Волго-Балтийский (последние рассматриваются обычно в качестве внутренних водных путей). С созданием подобного рода глубоководных соединений и судов смешанного (морского и речного) плавания провести разграничение между областью внутренних и морских водных путей, в том числе и каналов становится все труднее.

При классификации каналов по расчетно-конструктивному признаку принимают во внимание влияние внешних воздействий (волнения, и течения) на дно и откосы и наличие шлюзов и разделяют их на три основные группы:

1) незащищенные каналы (неполного профиля), проложенные по морским пространствам без надводных берегов и искусственных ограждений;

2) защищенные каналы (полного профиля), проложенные в надводных берегах или снабженные искусственными ограждениями (дамбами, волноломами и т. д.);

3) шлюзованные каналы.

Каналы первой группы естественно больше всего подвержены внешним воздействиям: волнению, продольным и поперечным морским течениям, а следовательно, и заносимости. Каналы второй группы находятся в более благоприятных условиях, так как здесь возможны только продольные течения и в исключительных случаях возможно волнение.

Рис. 5 Виды каналов

Каналы относятся к водопроводящим сооружениям (водоводам) - искусственным руслам, с помощью которых осуществляется подача воды из одного пункта в другой. Наряду с каналами, к водопроводящим сооружениям относятся лотки, трубопроводы, гидротехнические тоннели. От лотков каналы отличает то, что они располагаются в земле, тогда как лотки - на земле или над землёй. В отличие от трубопроводов и гидротехнических тоннелей русла каналов на большей части их длины открыты.

Виды каналов

«Королевский канал» в Ирландии

В зависимости от предназначения каналы делятся на несколько видов.

С древнейших времён важную роль в сельском хозяйстве играли мелиоративные каналы, которые, в свою очередь, делятся на ирригационные (оросительные) и дренажные (осушительные). Первые из них доставляют воду на поля и распределяют её там, поэтому чаще всего их можно встретить в пустынях и полупустынях Азии и Африки, а также на территориях, где ведётся интенсивное земледелие - например, в Калифорнии и Средиземноморье. Вторые, наоборот, отводят воду из заболоченной местности.

Водопроводные каналы подают воду к месту её потребления, причём условия эксплуатации и санитарные требования часто вынуждают делать такие сооружения закрытыми. Их главная цель - подавать воду в безводные и засушливые районы из мест, где постоянно ощущается избыток воды.

Ещё один вид каналов - энергетические . Они подводят из рек воду к турбинам гидроэлектростанции, а затем отводят прошедшую через турбины воду за пределы ГЭС .

Профиль Беломорско-Балтийского канала

По способу подачи воды каналы разделяются на самотечные, в который вода течёт под действием силы тяжести, и с механическим подъёмом воды, для чего используются насосные станции .

История

Каналы в древности

Первые оросительные каналы появились в конце VI тысячелетия до н. э. в Месопотамии . Примерно тогда же, по-видимому, начали возводить ирригационные системы и в Древнем Египте, так что к рубежу ΙΙΙ и ΙΙ тысячелетий в обеих странах была создана широкая сеть оросительных каналов, забота о которых легла на плечи верховной власти. Не исключено, что в Древнем Египте появился и первый в мире судоходный канал, который соединил Красное море с одним из притоков Нила - реки, впадавшей в Средиземное море ; благодаря этому пути корабли могли путешествовать из одного моря в другое. Строительство данной водной артерии было начато около 600 года до н. э. и продолжалось до 518 года до н. э., когда страну захватили персы. К сожалению, со временем канал был погребён под песками пустыни и о нём забыли.

XIX век

В 1879 году Франция стандартизировала габариты каналов и судов, введя габарит Фрейсине , что привело к появлению типа судов, названных пениш . На сегодняшний момент эти суда являются не только транспортом, но также образом жизни и местом жительства для семей многих речников. Габариты пенишей стали типом I в современной классификации европейских внутренних водных путей .

СССР

V = C R ⋅ I , {\displaystyle V=C{\sqrt {R\cdot I}},} Q = ω C R ⋅ I , {\displaystyle Q=\omega C{\sqrt {R\cdot I}},} V - средняя скорость потока, м/с; C - коэффициент сопротивления трения по длине (коэффициент Шези), м 0,5 /с, являющийся интегральной характеристикой сил сопротивления; R - гидравлический радиус , м; I - гидравлический уклон , который при равномерном движении потока со свободной поверхностью равен уклону свободной поверхности; ω - площадь живого сечения, м 2 .

Расход воды в канале определяется водохозяйственными расчётами. Задача сводится к определению сечения канала и его размеров при сравнительно узком диапазоне возможной скорости потока. Узость диапазона скорости диктуется тем, что русло с одной стороны не должно размываться, а с другой - не должно заиливаться. Расчёт предельных скоростей по заилению и размыванию является сложной задачей и решается приближёнными методами. Для большинства материалов размывающие скорости определены и приводятся в соответствующих таблицах в зависимости от глубины потока.

Учёт русловых процессов

Многие крупные каналы по своей сути представляют собой искусственные реки. Часто они не имеют укрепления дна и откосов, что обуславливает протекание русловых процессов, свойственных обычным рекам. Это ещё более очевидно при использовании при строительстве каналов русел естественных водотоков. Большая протяжённость каналов, большие расходы воды, влияние стока с прилегающего бассейна , - всё это делает расчёт каналов сложной гидротехнической задачей.

Потери воды из каналов

Потери воды из каналов обусловлены как её испарением с поверхности открытых каналов, так и её фильтрацией через стенки и дно русла. При этом потери на испарение в большинстве случаев весьма малы, тогда как потери на фильтрацию могут достигать очень больших величин, заметно снижающих экономическую эффективность канала. Вдобавок к этому обводнение близлежащего грунта может привести к заболачиванию местности, при просадочных грунтах - к деформациям канала и разрушению сооружений, в горных условиях - к опасным обрушениям и селям.

Различают две стадии фильтрации: свободную и с подпором. При несвободной фильтрации с подпором фильтрационный поток из канала соприкасается с грунтовым потоком и подпирается им.

Бороться с фильтрацией можно как устройством облицовки дна и русла, так и снижением водопроницаемости грунта русла, что можно достичь механическим уплотнением и кольматажем - заполнением пор грунта мелкими частицами, например, для песчаных грунтов может применяться их кольматаж глинистыми и илистыми грунтами. Особым способом снижения водопроницаемости является способ добавления в грунт канала специальных материалов. Сюда можно отнести искусственное осолонение грунта, искусственное оглеение, нефтевание и т. п., однако такие методы ведут к загрязнению водного потока.

Сооружения на каналах

Строительство каналов почти всегда требует устройства дополнительных сооружений, которые можно разделить на несколько категорий:

водопроводящие сооружения;
сопрягающие сооружения;
сооружения, регулирующие общий режим канала.

Водопроводящие сооружения

Водопроводящими сооружениями могут заменяться отдельные участки каналов как по экономическим, так и техническим причинам. К таким сооружениям относятся лотки, трубы, туннели, акведуки , дюкеры , селеспуски и пр.

В тех случаях, когда грунтовые условия не позволяют устроить надежное русло канала или рельеф местности, где проходит участок трассы канала, слишком сложный (сильно пересеченная местность, горные склоны и т. п.) целесообразно использование лотков. Лотки также представляют собой искусственные русла, однако они располагаются на поверхности земли или же устраиваются над землёй на опорах. Могут выполняться из дерева, железобетона, металла и прочих материалов. Движение воды в лотках безнапорное. Иногда лотки сверху защищают каким-либо покрытием, что приближает их по своей сути к трубам. Площадь сечения лотка обычно меньше, чем канала. В связи с этим им придают больший уклон. Пропускная способность лотка рассчитывается из рассмотрения его как водослива с широким порогом в канал.

Акведуки устраивают в местах пересечения каналом какого-либо препятствия: реки, оврага, дороги и т. п. От лотка на опорах акведук отличает капитальность. В этом плане акведуки ближе к мостам, при этом непосредственно лоток может выполнять функции пролётного строения.

Трубопроводы позволяют пропустить воду канала под каким-либо препятствием, а также используются при неблагоприятных климатических условиях участка прохождения канала. Трубопроводы могут располагаться как под землёй, так и быть открытого типа с возможностью непосредственного доступа. Режим движения воды в трубопроводах обычно напорный.

Если необходимо пропустить под каналом какой-либо водоток, возможно устройство водопропускных труб. Конструкция и расчеты подобных труб аналогичны трубам, применяемым при пересечении водотоков насыпями автомобильных и железных дорог.

Лоток из железобетона (г. Бакли, штат Вашингтон, США)

В случае отсутствия такового, сокращение пути между двумя водоёмами, обеспечение гарантированного судоходства, решение проблемы транспортной доступности по водным путям пунктов назначения, создание экономически выгодных путей транспортировки.

Общая информация

Виды каналов

В зависимости от предназначения каналы делятся на несколько видов.

История

Каналы в древности

XIX век

СССР

Учёт русловых процессов

Потери воды из каналов

Сооружения на каналах

водопроводящие сооружения;
сопрягающие сооружения;
сооружения, регулирующие общий режим канала.

Водопроводящие сооружения

Быстротоки представляют собой лотки с большими уклонами, в которых вода движется со скоростью больше критической. Скорость, однако, не должна превышать допускаемой для материала дна и стенок. Для снижения скорости возможно применение повышенной шероховатости лотка в виде разнообразных выступов, ступеней и порогов. В конце быстротока устраиваются водобойные колодцы для гашения скорости.

Для сопряжения разных по высоте участков каналов используют также насосные станции.

Сооружения, регулирующие общий режим канала

К таким сооружениям относятся шлюзы-регуляторы и вододелители, аварийные заграждения, водосбросы и