Морские и речные судоходные каналы. Водный канал

Тысячи лет назад они становились причиной кровопролитных сражений, за доступ к водным артериям могущественные правители жертвовали жизни людей. Стремительные реки и моря давали людям главное – воду для полива сельскохозяйственных угодий, пищу и возможность путешествовать, первые крупные поселения и города планеты формировались именно на берегах крупных рек и вблизи моря. За тысячи лет люди научились подчинять себе водную стихию, пиком могущества человека в данной области является строительство водных каналов – искусственных водных артерий, которые могут иметь самое разное назначение. Каналы строят для сокращения водных маршрутов или чтобы перенаправить поток воды, многие современные каналы несут сразу несколько важных функций. По внешнему виду современные каналы крайне сложно отличить от настоящих рек, они невероятно красивы и гармоничны. Встречаются на планете и довольно опасные каналы, а некоторые из них давно находятся во внимании туристов.

Уникальной во всех отношениях достопримечательностью мирового масштаба является Коринфский канал – самый узкий судоходный канал на планете. Соединяет этот канал два крупных залива – Коринфский и Саронический, а название получил в честь всем известного греческого города, расположенного на его западной оконечности. Главной отличительной особенностью канала являются его параметры, имея длину более 6 км, в ширину канал составляет всего 25 метров. С обеих сторон канал обрамляют высокие каменные стены, устремленные ввысь на 76 метров, а глубина одного из самых протяженных каналов на планете и вовсе кажется скромной, она составляет всего 8 метров.

О строительстве канала между заливами двух морей местные жители начали задумываться тысячи лет назад, первый план строительства канала разработал тиран Периандр еще в 7 веке до н.э. Его грандиозным планам так и не суждено было осуществиться, едва начав работы, их пришлось остановить из-за ряда возникших трудностей. Канал, который путешественники могут увидеть сегодня, смело можно назвать выдающейся исторической достопримечательностью.

Его начали строить в 1881 году, а торжественное открытие канала состоялось в августе 1893 года. Еще несколько десятилетий назад канал имел важнейшее экономическое значение, сегодня он представляет больший интерес с туристической точки зрения. Ежегодно по каналу проходит более 11 000 судов, среди которых немало туристических паромов, а любители острых ощущений уже много лет используют мосты над каналом для банджи-джампинга.

Панамский канал, который часто называют «Мостом двух Америк», является настоящим шедевром с инженерной точки зрения. Он соединяет два океана – Атлантический и Тихий, и представляет собой сложнейшую систему водозаборных механизмов и шлюзов. Протяженность канала составляет порядка 77 км, учитывая то, что он был открыт еще в 1920 году, все вышеизложенные факты кажутся еще более фантастическими. Несмотря на то, что с момента открытия канала прошло без малого сто лет, его продолжают считать одним из самых величайших инженерных проектов человечества.

Северное и Балтийское моря соединены Кильским каналом, который также причислен к важным туристическим объектам Германии. Канал был назван именем расположенного поблизости города Киль и одноименной бухты, его протяженность составляет порядка 98 км. Несмотря на то, что ширина Кильского канала сравнительно невелика и составляет около 100 метров, он считается самым загруженным и востребованным каналом Европы.

Одним из самых известных и узнаваемых на планете остается Суэцкий канал, соединяющий Красное и Средиземное моря. Уникальное географическое положение между Африкой и Евразией позволяет ему претендовать на статус не только важнейшего транспортного узла, но и на звание выдающейся достопримечательности мирового значения. Протяженность канала составляет 163 км, а максимальная ширина по дну достигает 60 метров. Глубина Суэцкого канала в сравнении с другими тоже довольно велика и достигает 20 метров.

Расположенный в Великобритании Каледонский канал еще несколько десятилетий назад был важнейшим транспортным узлом, а сегодня является, в первую очередь, невероятно привлекательным туристическим объектом. Соединяет канал два крупных озера – Лох-Лохи и Лох-Несс, помимо грузовых барж по нему курсирует огромное количество прогулочных теплоходов. Для движения канал открыт в период с марта по октябрь, многие путешественники стремятся посетить эти места именно весной, чтобы насладиться гармоничными пейзажами.

Среди многочисленных каналов, представленных на территории России, самым известным является Беломорско-Балтийский. Его длина составляет порядка 227 000 метров, ширина канала в сравнении с другими «мировыми гигантами» тоже довольно велика – 36 метров, а глубина составляет всего 4 метра. Учитывая вышеозначенные параметры, сложно представить, что на строительство канала было потрачено менее двух лет, огромный масштаб работ был выполнен всего за 21 месяц.

Августовский канал соединяет две крупные реки – Вислу и Неман, и располагается на территории двух государств – Польши и Белоруссии. Первые суда прошли по каналу в 1839 году, поэтому его смело можно причислить к выдающимся историческим объектам. Поскольку инициатива строительства принадлежала Польше, то свое имя канал получил в честь польского города Августов. Цель строительства масштабного канала, протяженность которого составила 101 000 метров, была предельно проста, Августовский канал планировали активно использовать для сплава леса.

Среднегерманский канал является настоящим лидером страны по ряду показателей и уже много лет остается важнейшим транспортным узлом Германии. Протяженность самого длинного канала Германии составляет 325 700 метров, он соединяет Рейн с крупными водными артериями государства, в числе которых реки Эльба, Эмс, Везер и Одер. Путешественникам канал интересен, в первую очередь, из-за расположенных по его берегам живописных пейзажей и исторических достопримечательностей.

В Швеции находится масштабный Гета-канал, он был построен в первой половине 19 столетия и соединяет Балтийское и Северное моря. Немногим менее 200 лет он служит торговым интересам страны, а за последние годы приобрел немало новых статусов. Открытие Гета-канала состоялось 26 сентября 1832 года, сегодня он хорошо известен любителям парусного спорта, водных прогулок и рыбалки. Протяженность канала весьма внушительная и составляет порядка 420 000 метров, он включает 58 шлюзов и огромное количество сопутствующих построек.

О Великой китайской стене сегодня знают буквально все, даже те, кто никогда не был в Китае. Еще одна уникальная достопримечательность страны – Великий китайский канал – незаслуженно остается за пределами внимания многих путешественников. Вместе с тем, именно он является самым протяженным судоходным каналом планеты, его длина составляет 1 794 км. Соединяет канал расположенный на севере государства город Ханчжоу с Пекином, изначально он строился в торговых целях.

Петербургский государственный университет путей сообщения

Кафедра: «Железнодорожные станции и узлы»

Дисциплина: «Общий курс транспорта»

«Крупнейшие морские каналы»

Выполнила:

Проверил:

Санкт-Петербург

Современный канал. В 1854 Фердинанд де Лессепс, французский консул в Египте, получил от Саида-паши, правителя Египта, концессию на создание Всеобщей компании Суэцкого канала (La Compagnie Universelle du Canal Maritime de Suez). Она была сформирована в 1858. Работы по строительству канала начались в апреле 1859, параллельно велась прокладка пресноводного канала из Каира на Исмаилию. Согласно первоначальным условиям этого договора, египетское правительство должно было получать 15% валовой прибыли от судоходства по каналу, а через 99 лет после сдачи канала в эксплуатацию он должен был стать собственностью Египта. Большую часть акций приобрели французы, турки и Саид-паша, который купил почти половину всех акций. В 1875 Дизраэли, премьер-министр Великобритании, купил у хедива Исмаила 176 602 акции Компании за 4 млн. ф.ст., в результате чего у Великобритании оказалось 44% акций.

Открытие судоходства по каналу состоялось 17 ноября 1869. На его строительство было израсходовано 29 725 тыс. ф.ст. Первоначальная глубина фарватера равнялась 7,94 м, а его ширина по дну – 21 м; позже канал углубили настолько, что по нему стали проходить суда с осадкой до 10,3 м. После национализации канала Египтом (в 1956) проводились работы по дальнейшему его совершенствованию, и в 1981 по нему стали проходить суда с осадкой до 16,1 м.

Роль канала в мировой торговле. Благодаря Суэцкому каналу длина водного пути между Западной Европой и Индией сократилась почти на 8000 км. В северном направлении по нему транспортируют в основном нефть и нефтепродукты для Западной Европы. В южном направлении перевозятся продукты промышленного производства для стран Африки и Азии.

Международное значение канала. Значение канала было признано ведущими державами мира в Константинопольской конвенции 1888, которая гарантировала пропуск по нему судов всех стран в условиях мира и войны. Турки разрешали итальянским судам проходить через канал даже во время итало-турецкой войны 1911 (в период русско-турецкой войны 1877–1878 канал был закрыт для русских судов). Серьезных проблем по этим вопросам не возникало и во время обеих мировых войн. Однако после образования государства Израиль (1948) Египет задерживал суда, направлявшиеся по каналу в Израиль или из него, и конфисковывал их грузы. В зоне канала не было военных укреплений, но британские войска находились в Египте с 1882. До национализации канала его администрация состояла в основном из англичан и французов. Затем на канале стали распоряжаться египтяне.

ПАНАМСКИЙ КАНАЛ

Шлюзовой канал, пересекающий панамский перешеек и соединяющий Атлантический и Тихий океаны. У атлантического входа в канал расположены порты Кристобаль и Колон, у тихоокеанского – Бальбоа и Панама.

ВЕЛИКИЙ КАНАЛ (кит. – Юньхо или Юньхэ), канал в Китае длиной 1930 км, проходит по восточной части страны в общем направлении с севера на юг между городами Пекин и Ханчжоу. Этот старейший и самый длинный в мире канал пересекает четыре провинции (Хэбэй, Шаньдун, Цзянсу и Чжэцзян) и две великие реки – Хуанхэ и Янцзы. Когда строительство этого искусственного водовода было завершено (на что ушло около 2000 лет), он стал важной транспортной артерией между севером и югом Китая.

Великий канал строился на протяжении трех исторических периодов. Самый древний его участок, длиной 225 км, начал сооружаться на последнем этапе существования государства Чжоу, предположительно в 6 в. до н.э. Им соединили реку Янцзы с бассейном реки Хуайхэ. Соответствующий этому старому каналу участок современного Великого канала пролегает от города Циньцзян (в провинции Цзянсу) до реки Янцзы (в районе Янчжоу), проходя через ряд озер, входящих в бассейн реки Хуайхэ. Уровень воды в этом краю регулируется плотинами, и здесь по каналу могли ходить небольшие суда.

Давайте узнаем о нем подробнее …

Фото 2.

Кликабельно

Практически все реки Китая текут с запада на восток и впадают в Тихий океан. Поэтому уже в древности возникла система каналов, соединявших бассейны этих рек. Впоследствии отдельные участки были объединены и достроены. Так появился Великий Китайский канал , или, как его называют в Китае, Большой канал (大运河). Он соединяет Пекин и Ханчжоу . Его протяженность - 1774 км, и это самый длинный канал в мире. Свое начало он берет в уезде Тунсян под Пекином, проходит через города Пекин и Тяньцзин, четыре провинции - Хэбэй, Шаньдун, Цзянсу и Чжэцзян и заканчивается в городе Ханчжоу (провинция Чжэцзян). Также он соединяет пять рек: Хайхэ, Хуанхэ, Хуайхэ, Янцзы и Цяньтан.

Приблизительно через 1200 лет канал продлили на юг на расстояние около 400 км – до города Ханчжоу в провинции Чжэцзян. При прокладке этого участка, завершенной приблизительно к 610 н.э., потребовалось чистить и соединять некоторые уже существовавшие там короткие каналы и, кроме того, прокладывать фарватер по большому озеру Тайху.

К северу от Циньцзяна строительство большей части канала закончили при Хубилае (первом императоре монгольской династии Юань), полководцы которого завоевали Ханчжоу. Хубилай попытался наладить пути сообщения между своими южными владениями и столицей – Ханбалык (так монголы называли тогдашний Пекин). Продлевать канал на север начали, вероятно, в 1279 и повели его через озера. На этой трассе пришлось возводить плотины и строить шлюзы, так как было необходимо регулировать уровень воды, ибо он оказался неодинаковым в различных озерах. Северную часть Великого канала назвали Цза Хо – рекой шлюзов. Канал вошел в провинцию Шаньдун, где его довели до Дунпина; на участке между этим городом и Цзинином судоходство нередко затрудняется из-за недостаточного притока воды в русло канала. Приблизительно к 1300 н.э. трассу канала продлили до города Линьцзин, что на реке Вэйхэ, в северном Шаньдуне.

Фото 3.

В конце правления династии Юань Великий канал протянули еще дальше на север, в провинцию Хэбэй, где у города Тяньцзинь его воды смешались с водами реки Бэйюньхэ. Участок канала между реками Вэйхэ и Бэйюньхэ судоходен круглый год. Далее канал пошел по руслу реки Бэйюньхэ против ее течения и достиг населенного пункта Тунсянь, что в 24 км восточнее Пекина. Во времена империи Мин (1368–1644) канал существенно улучшили, и те его участки, которые пришли в негодность, вновь сделали судоходными.

С развитием железных дорог (в конце 19 и начале 20 в.) Великий канал утратил свое былое значение. На землях, по которым пролегала его трасса, не раз случались разрушительные наводнения, а в середине 19 в. река Хуанхэ поменяла русло и стала впадать не в Желтое море, а в залив Бохайвань на севере Шаньдуна. Жесточайший разлив реки Хуайхэ в 1931 и опустошительные военные действия в период с 1937 по 1949 довели Великий канал до состояния полнейшей разрухи. К 1949, когда победили коммунисты, по нему могли ходить лишь джонки.

Фото 4.

В 1952 началась реализация программы регулирования водного режима в бассейне реки Хуайхэ, где предусматривались работы по расчистке, расширению и спрямлению русла Великого канала. На нем построили современные механизированные судоходные шлюзы. Участок трассы, пролегающий по провинции Цзянсу, реконструировали, и по нему начали ходить 1000-тонные суда. Модернизация канала проводилась ускоренными темпами, поскольку к этому времени железные дороги уже еле справлялись с перевозками полезных ископаемых.

Фото 5.

Гораздо более важную роль Великий канал будет играть именно как средство снабжения севера страны водой в сельскохозяйственных и промышленных целях. Китайские эксперты предполагают, что к 2030 году, когда население страны достигнет 1.6 миллиарда человек, водные ресурсы на душу человека составят 1760 кубических метров. А по международным стандартам минимально допустимый уровень составляет 1700 кубометров. По мнению директора Института охраны земельных ресурсов Академии наук КНР Ли Жуя, потребление воды в Китае достигнет пика к 2030 году, и если не будут приняты эффективные меры, то в будущем страна столкнется с серьезным кризисом.

По подсчетам китайских ученых, чтобы прокормить свое население, которое, несмотря на ограничение рождаемости, продолжает ежегодно увеличиваться на восемь миллионов человек, Китаю, как и в древние времена, нужно по-прежнему орошать засушливый север страны. Ведь 80 процентов водных ресурсов приходится на бассейн Янцзы и районы, находящиеся южнее этой реки. Напомню, что в центральном Китае имеется две великие реки, которые текут с запада на восток – Хуанхэ и Янцзы. Они почти равны по длине. Однако объем годового стока Янцзы в двадцать раз превышает Хуанхэ. За годы существования КНР земледельцы, преимущественно в северной части страны, сумели увеличить орошаемые площади примерно в четыре раза – с 15 до 52 миллионов гектаров. Однако все возможности теперь исчерпаны. Из Хуанхэ разбирают на полив столько воды, что летом она почти пересыхает. Другая ситуация существует в районе бассейна Янцзы. В Китае ее называют матерью-рекой. Бассейн Янцзы – один из главных экономических районов. Занимая лишь пятую часть территории страны, он дает более двух пятых валового внутреннего продукта. А энергетические возможности бассейна Янцзы почти втрое больше, чем у всех рек США вместе взятых.

Фото 6.

Идея поворота рек с юга на север родилась еще в 1952 году и принадлежит бывшему китайскому лидеру Мао Цзэдуну. Понятно, что в условиях 50-х годов, когда совсем недавно закончилась антияпонская война, а затем и гражданская, реализовать этот проект было совершенно невозможно. Но о нем никогда не забывали. И вот в последние десятилетии к нему вернулись вновь. Сначала были проведены все необходимые научные и практические изыскания, даны оценки трудностям и проблемам, которые придется решать, решен вопрос о необходимости переселения сотен тысяч людей из мест их проживания, где пройдет строительство водных сооружений. В 2002 году китайское правительство приняло решение о начале реализации проекта, призванного обеспечить водой засушливые районы страны. Ныне, уже в течение девяти лет, в Китае интенсивно идет строительство гидротехнических сооружений по переброске вод. Эта стройка объявлена объектом стратегического значения в деле рационального распределения водных ресурсов страны, в деле изменения напряженного положения с водными ресурсами в северных районах Китая, что напрямую связано с социальным и культурным развитием и проблемой улучшения окружающей среды в этих районах. Этот объект, как и строительство гидроузла Санься на реке Янцзы, прокладка газопровода из западной части страны в восточную и строительство железной дорогой Цинхай-Тибет, называют четырьмя важнейшими стройками современного Китая. Предполагается, что через несколько десятилетий в Китае появится сеть каналов, по которым вода из рек Янцзы, Хуайхэ, Хуанхэ и Хайхэ будет переправляться в северные регионы страны.

Для переброски вод из реки Янцзы строят 3 главных канала — восточный, центральный и западный. В частности, по восточному и западному каналам воду будут получать 6 провинций и городов центрального подчинения, таких как Пекин, Тяньцзинь, провинции Хэбэй, Шаньдун, Хэнань и Цзянсу. При строительстве восточного канала будут использовать уже имеющуюся инфраструктуру Великого китайского канала.

Великий канал – это не только транспортная и водная артерия. Но это еще и великолепный памятник истории, соединяющий прошлое и настоящее Китая.

Фото 7.

Несколько лет назад представители туристических фирм 15 крупных и средних городов, расположенных вдоль Великого канала, собрались в городе Хуайань в провинции Цзянсу и приняли совместное решение создать туристический маршрут «путешествие по Великому каналу». Они заявили, что будут совместными усилиями создавать и совершенствовать механизм межрегионального сотрудничества в сфере туризма. А на Великом китайском канале, растянувшимся почти на 2000 километров, есть много достойных внимания туристов мест. Например, исторические производственные территории. Многие старинные объекты, к примеру, судоверфи и иные промышленные предприятия были перенесены в другие районы городов. Промышленные здания и оборудование, имеющие интересную историю, уже используются в новом качестве. Например, в них живут туристы или они являются объектом показа. Такой проект разработан для бывших промышленных территорий вдоль Великого канала в г. Сучжоу.

На Великом китайском канале имеется множество мостов и пристаней. Мосты в исторических городах выполняли не только сугубо транспортную функцию, но и важную композиционно-пространственную роль. При сооружении мостов на Великом канале большое внимание уделялось их форме. Очень выразительны мосты, у которых форма арок и их отражение в воде образуют правильные круги.

Фото 8.

С мостов открываются живописные виды, поэтому многие их них задумывались как видовые площадки с навесами для тени и скамьями. При этом архитектурные решения мостов отличались индивидуальностью и художественной выразительностью.

О необходимости существования водных каналов задумывались варяги. Варяги были смелыми речными пиратами.

Им нужны были водные каналы , чтобы облегчить свой торговый путь и не тащить суда волоком, (подробнее: ). Но они не были первыми строителями каналов.

Тружеников, осуществивших мечты варягов, надо искать в другом месте и значительно раньше: на Тигре и Евфрате, в далеком Китае и в стране пирамид и Нила.

«Великий канал» в Китае

Древние культурные народы строили совсем не такие каналы, какие хотели иметь варяги.

Правители Китая думали совсем о другом. Более 2000 лет тому назад они приказали построить «Великий канал» , длиною 1782 километра , от Хонгчжоу до Пекина. По этому водному каналу налоги, взимаемые с населения в виде хлеба, чая и фруктов, стали бы поступать во дворец в Пекине быстрее, чем сухопутным путем.

Осушительные водоемы в Египте

Египтяне тоже не испытывали никакой «страсти» к путешествиям. Нил давал им все, в чем они нуждались. Они брались за лопаты, чтобы заставить Нил давать им еще больше.

Египтяне улавливали паводочные воды Нила, выходившего из берегов, не давая ему опустошить поля. Ловушки,которые они ему строили,были самыми обыкновенными ямами-водоемами.

Осушительных водоемов в Египте было так много, что если бы их можно было поставить в один ряд, они опоясали бы по экватору весь земной шар .

С помощью простых колодцев и водяных колес египтяне заставляли , и подниматься на такую высоту, на которую по доброй воле она никогда не вскарабкалась бы. И это было три тысячи лет тому назад!

Оросительные каналы на реке Амазонке

Оросительные каналы строили арабы, индейцы в бассейне реки Амазонки и рабы царей Урарту. Потомки племен Урарту живут сейчас в Армении. Имя их сохранилось в названии горы Арарат.

Многие водные каналы, построенные из огромных обтесанных камней, просуществовали тысячелетия и действуют еще и сейча с. Все они потрудились немало, чтобы покорить воду.

Канал, соединивший Нил с Красным морем

Особенно трудная работа выпала на долю армии рабов фараона Нехо, завоевателя Сирии. Нехо мечтал о канале , который соединил бы Нил с Красным морем (о Суэцком канале!).

Днем и ночью работали рабы в пустыне под неусыпным взором надсмотрщиков. На строительстве канала погибло 120000 человек .

Канал принес мало пользы стране. Советники фараона боялись, что он отнимет у Нила слишком много воды и может открыть ворота врагам в глубь страны. Первый в мире большой судоходный канал был опять засыпан.

В стране могущественных фараонов и угнетенных феллахов можно было встретить все семейство водных каналов : оросительные, осушительные и судоходные.

Каждый из них приносит пользу и, если нужно, добровольно приходит на помощь другому. В одном месте осушительный канал служит для судоходства, в другом судоходный канал отводит воду в пустыню.

Современные судоходные каналы с их шлюзами и механизмами для подъема судов - величайшее чудо техники .

Судоходный канал – искусственный водный путь, предназначенный дня соединения отдельных водных объектов (рек, озер, морей и океанов). Кроме транспортных связей каналы могут использоваться для водоснабжения населенных пунктов и промышленных предприятий, орошения земель и решения других водохозяйственных целей.

Судоходные каналы классифицируются по следующим основным признакам:

По назначению: обходные и соединительные.

Обходные каналы устраивают в обход препятствий, опасных для судоходства на отдельных участках естественного водного пути (каменистое русло реки, пороги, водопады, волновой режим озер, морей и океанов и т.п.). Примерами таких каналов могут служить канал в долине р. Выг по трассе Беломорско-Балтийского канала, Уэллендский канал в Канаде между озерами Эри и Онтарио в обход Ниагарского водопада, Ладожский канал, который использовался для судоходства в периоды штормов и другие. К обходным каналам относятся также каналы, проложенные к различным гидротехническим сооружениям или в обход напорных ГТС, по мелководным участкам рек и водоемов. Они являются подходными каналами к шлюзам и судоподъемникам, пристаням и портам, промышленным предприятиям, а также для входа в устья рек и водоемов.

Соединительные каналы обеспечивают воднотранспортные связи между отдельными водными объектами и позволяют существенно сократить протяженность водного пути. Так, например, Панамский канал обеспечивает движение судов по кратчайшему пути между Атлантическим и Тихим океанами, а Беломорско-Балтийский – между Белым и Балтийским морями. Большинство построенных каналов в России и за рубежом – соединительные.

По техническому устройству: открытые и шлюзованные каналы.

Открытые каналы не имеют в своем составе напорных сооружений и соединяют водные объекты примерно с одинаковыми отметками уровней воды. Примерами таких каналов являются: соединительный Суэцкий (Средиземное и Красное моря), обходной Ладожский и другие. К достоинствам открытых каналов относятся: хорошая обеспеченность их питания водой и свободное движение судов, а к недостаткам – большие объемы земляных работ, связанные с рельефом местности и необходимостью обеспечения гарантированных судоходных глубин, а также наличие течения при изменяющихся отметках уровней воды в соединяемых водоемах.

Шлюзованные каналы имеют в своем составе различные напорные гидротехнические сооружения - плотины, шлюзы, насосные станции, дамбы, гидроэлектростанции, водоспуски, и представляют собой зарегулированные участки водного пути. Концы таких каналов, как правило, выходят в водные объекты с различными отметками уровней воды, а трасса каналов может проходить через один или несколько водоразделов между водосборными бассейнами рек, озер и морей. Шлюзованные каналы могут быть обходными (Белозерский, Уэллендский) и соединительными (Волго-Балтийский, Панамский и др.), односклонными (Уэллендский, Сайменский) и двухсклонными (Волго-Донской, Кильский и многие другие каналы России и мира). В шлюзованных каналах обеспечиваются зарегулированные водные режимы бьефов и гарантированные судоходные глубины, отсутствуют течения и меньшая их заносимость по сравнению с открытыми каналами. К основным недостаткам таких каналов можно отнести наличие дорогостоящих напорных гидротехнических сооружений и необходимость шлюзования при проходе судов, а также затруднения с питанием каналов водой, в особенности на водораздельных участках.

По классу проходящих судов: морские, озерные и речные.

Морские каналы предназначены для плавания по ним морских судов и имеют большие размеры по ширине и глубине. Морскими каналами являются Суэцкий, Панамский, Петербургский, Вентспилский и др. По ним могут плавать и суда смешанного (река-море) плавания.

Речные и озерные каналы также позволяют плавание судов типа “река-море”, но они имеют меньшие размеры по сравнению с морскими каналами. Примером озерного канала может служить Уэллендский канал, а из речных, кроме уже упомянутых, – Днепро-Бугский, канал им. Москвы, Средне-Германский и др.

По способу питания водой: каналы с естественным и искусственным питанием.

Каналы с естественным питанием обеспечиваются водой за счет естественного стока в бассейн канала (Беломорско-Балтийский, Волго-Балтийский, Сайменский, Кильский и др.).

Каналы с искусственным питание обеспечиваются водой частично за счет естественного стока, а также посредством насосных станций, перекачивающих воду из нижних бьефов в верхние до водораздельного бьефа (Волго-Донской, им. Москвы, Средне-Германский и др.).

По условиям прокладки и расположения: по дну морей озер, водохранилищ и в руслах рек, по суше в материке.

Каналы, прокладываемые по дну водных объектов, как правило, являются подходными каналами к пристаням, портам и другим объектам (Петербургский, Архангельский, Волго-Каспийский и др.). Они имеют неполное поперечное сечение: их нижняя часть является прорезью (выемкой) на дне водоема, а верхняя часть находится в водоеме.

Каналы, прокладываемые по суше материка, выполняются в выемке, полувыемке - полунасыпи и реже в насыпи; они имеют полное поперечное сечение.

По условиям эксплуатации: с односторонним и двухсторонним режимом движения судов. Каналы с односторонним движением имеют меньшую ширину судового хода, чем каналы с двухсторонним движением.

По длительности навигации различают каналы круглогодичного и сезонного плавания судов. Каналы с сезонными условиями плавания расположены в климатических зонах с длительными периодами отрицательных температур (каналы Северной Америки, северо-западной и центральной части России и др.).

По использованию: судоходные каналы и каналы комплексного назначения.

Каналы комплексного назначения, кроме судоходства, используются также и для решения других водохозяйственных целей, таких как, орошение земель (Волго-Донской, Каракумский), водоснабжение и обводнение малых рек (канал им. Москвы), гидроэнергетика (Волго-Балтийский, Беломорско-Балтийский и др.) и т.п.

По интенсивности судоходства: каналы делятся на классы.

Морские каналы подразделяются на три класса: 1 – при суточном судообороте свыше 5 судов; 2 – от 2 до 5 судов; 3 – менее 2 судов. Речные каналы России подразделяются на семь классов в зависимости от гарантированной глубины судового хода (см. п. 1.2 гл. 1). Речные каналы Западной Европы делятся на шесть классов.

При проектировании судоходных каналов особое внимание уделяется выбору трассы, района соединения водных объектов и отметки водораздельного бьефа.

Трасса – ось канала на плане местности, состоящая из прямолинейных и криволинейных участков. Ее намечают по кратчайшему расстоянию между водоемами и стремятся проложить по наиболее низким отметкам местности во избежание больших объемов земляных работ. Необходимо также учитывать, что стоимость каналов зависит от рода разрабатываемых грунтов. Устройство каналов в нескальных грунтах обходится дешевле, чем в скальных.

При выборе района соединения предпочтение отдают экономически развитым районам с целью привлечения дополнительных грузопотоков на водный транспорт. Водораздельный бьеф должен быть обеспечен водой и иметь наименьшую отметку. При небольших отметках водораздела уменьшается общее количество напорных гидротехнических сооружений, а следовательно, и стоимость строительства судоходного канала.

При проектировании судоходных каналов необходимо также учитывать возможность комплексного использования водных ресурсов с целью удовлетворения различных нужд водопотребителей.

Обычно намечают несколько вариантов трассы канала и выполняют их сравнение по строительной стоимости, эксплуатационным расходам и себестоимости перевозок грузов.

Поперечное сечение судоходного канала, проложенного по суше материка, может иметь следующие основные формы: прямоугольную, трапециевидную, ложбинообразную и полигональную (см. рис. 11.1).

Каналы прямоугольного или близкого к нему сечения (рис. 11.1, a) возводятся, в основном, в скальных грунтах и иногда в нескальных грунтах при прохождении трассы канала через крупные населенные пункты. Они требуют меньшей ширины, удобны по условиям эксплуатации судов, однако трудоемки в исполнении и имеют высокую стоимость.

Каналы трапециевидного сечения (рис. 11.1, б) чаще всего устраивают в нескальных грунтах, они являются простыми по условиям изготовления, но подвержены размыву от воздействия судовых волн и движителей судов. Их рекомендуется применять на каналах с малоинтенсивным движением судов.

Ложбинообразная форма поперечного сечения (рис. 11.1, в) является более устойчивой от размывов, однако сложна по устройству. Каналы такой формы строятся редко, могут применяться только в качестве обходных при возведении отдельных гидроузлов и имеют сравнительно небольшую длину.

Полигональное сечение (рис. 11.1, г) более устойчиво от размывов по сравнению с трапециевидной формой, оно устраивается в нескальных грунтах и получило широкое применение при строительстве каналов с интенсивным двухсторонним движением судов.

Рис. 11.1. формы поперечного сечения каналов:

а) прямоугольная; б) трапециевидная; в) ложбинообразная;

г) полигональная

Формы поперченного сечения каналов, представленные на рис. 11.1, приведены для одинаковых габаритов судового хода: ширины по дну (В ) и глубины воды (S k ). Размеры поперечного сечения каналов определяются по условиям безопасности плавания судов и будут рассмотрены ниже на примере речного судоходного канала полигональной формы.