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.

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

Реферат на тему:

Канал (гидрография)

План:

Введение

• 1 Виды каналов
• 2 История
  • 2.1 Каналы в древности
  • 2.2 Каналы в Средние века
  • 2.3 Индустриальная революция
  • 2.4 XIX век
  • 2.5 XX век
    • 2.5.1 Каналы в СССР
• 3 Устройство каналов
• 4 Списки каналов
Примечания

Введение

«Королевский канал» в Ирландии

Профиль Беломорско-Балтийского канала

Водный канал (лат. canalis - труба, жёлоб ) - искусственная водная артерия, предназначенная для сокращения водных маршрутов или для перенаправления потока воды. Существует два основных назначения канала:

• ирригационное, канал используется для доставки или отвода воды
• каналы, осуществляющие транспортные функции, например для доставки грузов или людей

Зачастую каналы совмещают в себе обе функции.

Цель создания судоходного канала - соединение бассейнов двух водоёмов 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.

1. Виды каналов

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.

Судоходные каналы - пресноводные и морские, - которые соединяют реки, озёра и моря, рассчитаны, как правило, на всевозможный водный транспорт - от маленьких лодок до огромных сухогрузов. Судоходные каналы подразделяются на открытые и шлюзованные. Первые из них соединяют водные пути с одинаковым уровнем воды, вторые - водоёмы с разными уровнями. Из открытых каналов можно назвать крупные Суэцкий канал и Коринфский, однако подавляющее большинство подобных сооружений - второго типа: их шлюзовые системы позволяют судам подниматься из низких участков канала на более высокие, и наоборот. Самые знаменитые шлюзовые каналы - Панамский и Кильский. В свою очередь, пресноводные каналы делятся на транзитные (соединяют несколько водоёмов), водораздельные (связывают бассейны двух рек), обходные (обводные) или спрямляющие (огибают порожистые или бурные участки, а также сокращают путь между двумя пунктами извилистого русла) и соединяющие (их прокладывают от водных путей к крупным промышленным центрам).

2. История

2.1. 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 нем забыли.

2.2. Каналы в Средние века

2.3. Индустриальная революция

2.4. XIX век

Августовский канал, соединяющий бассейны Вислы и Немана, - уникальный памятник инженерного искусства первой половины ΧΙΧ века. Находящееся на территории Польши (80 км) и Белоруссии (22 км), это гидротехническое сооружение - яркий пример замкнутого канала, вдоль которого построено 18 шлюзов. Строительство канала было начато в 1824 году и длилось 15 лет, а главным проектировщиком стал инженер Игнаций Пронджинский. Сохранившись до наших дней почти в первозданном виде, сегодня этот водный путь обслуживает в основном туристов: его русло проходит среди живописных ландшафтов Августовской пущи и Бебжанской низменности, соединяя озера Нецка, Белое и реку Черная Ганча. Сегодня Августовский канал является одной из достопримечательностей, которую, возможно, ждёт включение во Всемирный список культурного и природного наследия ЮНЕСКО .

2.5. XX век

2.5.1. Каналы в СССР

3. Устройство каналов

4. Списки каналов

• Список каналов России
• Список каналов Германии

Глава IV . Искусственные водные пути.

К искусственным водным путям относятся водохранилища, каналы и шлюзованные реки.

§ 12. Водохранилища.

Водохранилища представляют собой искусственные озера, образованные от подпора воды плотинами. По внешнему виду водохранилища сходны с озерами, но отличаются от них по судоходным и гидрометеорологическим условиям, равно как и от рек, в пойме которых они образовались.

Для водохранилищ характерно изменение рельефа дна, в прошлом речного, и затопленной речной поймы. Чередование глубоких и мелких мест меняется довольно часто и беспорядочно, отчего изменяется положение судоходных трасс. В прибрежных районах за счет разрушения берегов от волнения изменяется рельеф, что наиболее характерно для мест, где происходят большие колебания уровней воды, сильные волнения, а дно и берега легко размываемы.

Некоторые водохранилища имеют свои особенности. Например, Рыбинское водохранилище имеет торфянистое дно, поэтому там часто всплывает торф огромными плавучими островами площадью до 100 га и толщиной слоя торфа до 6 м. Эти торфяные острова выносятся на фарватер и затрудняют судоходство.

Наиболее глубокие участки водохранилищ находятся ближе к плотинам, там плавание проходит как по основному фарватеру, так и вне его. На верхних по течению участках водохранилищ транспортное судоходство вне фарватера обычно отсутствует, так как глубина там мала и резко колеблется в зависимости от изменения уровня водохранилища (из-за сброса воды через плотину). Поэтому, несмотря на огромные площади водохранилищ, судоходство на них осуществляется только по основным судоходным трассам. Прежде чем сойти с основной трассы водохранилища, нужно быть уверенным, что во время плавания вне ее не произойдет понижения горизонта воды, которое может вызвать обсыхание судна.

Хотя водохранилища по размерам приближаются к большим озерам, ветровой и особенно волновой режимы на них не похожи ни на озерные, ни на морские. Высота волн на отдельных водохранилищах может быть особенно большой (см. § 35 «Волновой режим»).

Ориентирование местоположения судна и выбор курса на водохранилищах во многом отличны от принятых в речных и озерных естественных условиях. Суда идут по определенным, заранее подготовленным по глубине и ширине трассам, которые, как правило, проходят на большом удалении от берега. Если трасса в какой-то части проходит у берегов, условия плавания приближаются к речным.

Отдаленность трасс от берегов часто делает невозможным ориентирование и контроль за движением судна по береговым ориентирам. Это особенно касается маломерных судов, так как дальность видимости с них небольшая. Поэтому при проводке судов по водохранилищу нужно уметь определять местоположение судна и осуществлять контроль за курсом по карте и компасу, т. е. применять штурманский метод судовождения.

На картах водохранилищ обычно даются рекомендованные, заранее проложенные курсы. Штурманский метод судовождения необходимо применять повседневно для контроля местоположения судна, так как плавучая обстановка может быть смещена со своих штатных мест. Осенью и весной, когда навигационное оборудование трасс водохранилищ еще не выставлено, плавание возможно только по компасу и карте.

Следует всегда помнить, что на водохранилищах имеются специальные порты-убежища, в которые уходят суда с трасс во время шторма или перед ним, при неблагоприятных прогнозах. Места нахождения портов-убежищ должны быть заранее известны судоводителям-любителям.

Кроме описанных выше больших водоxpaнилищ разряда О, есть малые водохранилища разряда Р, где условия плавания и ориентирования не отличаются от речных.

§ 13. Каналы.

Судоходным каналом называется гидротехническое сооружение с искусственно созданным судоходным руслом для связи рек, озер, водохранилищ и морей. Судоходные каналы могут быть соединительные, подходные и обходные, а также шлюзованные и открытые нешлюзованные.

Соединительные каналы связывают обычно бассейны двух различных морей, рек или озер. Например, Волго-Донской канал имени Ленина соединяет реки Волгу и Дон, Беломорско-Балтийский канал - Белое море с Балтийским, канал имени Москвы - реку Волгу с Москвой-рекой.

Подходные каналы обеспечивают подход судам с основного судоходного фарватера моря, озера, реки к причалам населенных пунктов и предприятий.

Обходные каналы предназначены для обхода озер и рек, в которых плавание затруднено из-за частых штормов, порогов и т. п. Так, существуют каналы в обход порогов Дуная, Приладожский и Прионежский каналы и др.

Шлюзованные каналы соединяют водные бассейны с разными горизонтами воды, поэтому на канале делаются судоходные шлюзы. К шлюзованным каналам относится большинство каналов внутренних водных путей СССР.

Открытые нешлюзованные каналы соединяют водные бассейны с одинаковыми уровнями воды. Чаще всего это морские каналы.

Большинство открытых каналов проложено по естественным глубинам, например, Архангельский, Херсонский, Волго-Каспийский, Днепро-Бугский морской канал на подходах к Николаеву на Буге и т. д. Некоторые открытые каналы по всей длине или на отдельных участках ограждены искусственными насыпями - дамбами, например, Ленинградский, Калининградский и Ждановский каналы. На последних двух каналах дамбы устроены только с одной стороны. Поперечное сечение каналов может быть разнообразным: трапециевидным, ложбинообразным и т. п.

Обычно ширина судоходных каналов рассчитана на двустороннее движение по ним, но в отдельных местах, в частности на поворотах, каналы могут иметь ширину большую, чем основные прямые участки. Ограниченная ширина делает управление судном на канале близким к речному. Управление судном на шлюзованных каналах осложняется не только стесненностью судового хода, но значительным числом гидротехнических сооружений и выложенных камнем откосов.

Плавание маломерных судов по шлюзованным каналам с большим и оживленным судоходством осложняется возможностью присасывания этих судов к другим, большим по водоизмещению, при расхождении (см. § 47, 48). Кроме того, волна, образованная крупными и быстроходными судами, отраженная от каменных берегов каналов, создает толчею и легко сбивает малое судно с курса. Составы на изгибах канала и на прямых участках при ветре идут так, что начало состава находится у одного берега, а окончание толкаемого состава у противоположного. Обогнать такой буксирный состав в канале часто невозможно в течение продолжительного времени. На каналах особенно сильно ощутим даже небольшой ветер, который затрудняет расхождение судов при встрече и обгоне.

Рис. 30. Общая схема шлюза и подхода к нему: 1 - река; 2 -правый берег; 3 - левый берег; 4 - плотина; 5 - камера шлюза; 6 - верхняя голова шлюза; 7 - нижняя голова шлюза; 8 -верхний подходный канал; 9 - нижний подходный канал; 10 -верхние ворота; 11- нижние ворота; 12 - шкафная ниша для помещения створок открытых ворот; 13 - короткая водопроводная галерея для наполнения камеры шлюза; 13а - водопроводная галерея для опорожнения камеры шлюза; 14 - затвор водопроводной галереи; 15 -стенки камеры шлюза; 16- верхние направляющие палы-эстакады; 17 - нижние направляющие палы-эстакады; 18 -верхнее разделительное сооружение; 19 - нижнее разделительное сооружение; 20 -белый бакен; 21 - знак «Сигнал»; 22 - семафор или светофор дальнего действия; 23 двухзначные светофоры, разрешающие или запрещающие выход из камеры; 24 - ограничительные огни на подходах к шлюзу; 25 - стоповые огни на стенках камеры шлюза; 26 - огни на створках ворот шлюза

Если канал относится к внутренним водным путям, то выставляется судоходная обстановка для искусственных водных путей; если канал морской, выставляется морское навигационное оборудование.

§ 14. Шлюзы.

Шлюз - гидротехническое сооружение, представляющее собой камеру для перемещения судов с одного повышенного уровня воды - бьефа - выше шлюза (плотины) на другой, более низкий уровень воды ниже шлюза или, наоборот, с нижнего бьефа на верхний.

Шлюзы строятся на реках в гидротехническом комплексе, называемом гидроузлом, в который, кроме шлюза, входят: плотины, подходные к шлюзу деривационные каналы, дамбы, причальные стенки для ожидания шлюзования судов и пр. Шлюзы строятся также и на каналах.

В зависимости от числа камер шлюзы бывают однокамерные (наиболее распространенные), двухкамерные и т. д. Для одновременного двустороннего прохода шлюзов предназначены параллельные шлюзы - «в две нитки».

Шлюз состоит из верхней и нижней головы камеры, самой камеры и подходных каналов (рис. 30).

Головы шлюза объединяют в себе наиболее массивные устройства у стен сооружения на концах камеры. В головах шлюза располагаются ворота и ниши в стенах для убирания ворот - шкафные части шлюза, а также водопроводные системы для наполнения и опорожнения камеры. Ворота шлюза могут быть в виде створок, сегментные и опускные (опускаются вниз), а также плоские. Уступ для шлюза под водой, в который упираются закрытые ворота, называется порогом, или королем.

Камера шлюза - это бассейн между головами шлюза, где судно перемещается по вертикали с одного бьефа на другой. Камеры шлюзов в плане могут быть длиной до 300 м и шириной до 30 м.

Подходные или деривационные каналы служат для подхода судов к шлюзу и ожидания шлюзования.

Для закрепления швартовых тросов, подаваемых с судов, камера шлюза оборудована специальными швартовыми устройствами. К ним относятся причальные тумбы, неподвижные крюки и рымы, плавучие рымы и крюки.

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)