Ryba tangowa. Ryba z przezroczystą głową
Kanał Żeglugowy – sztuczna droga wodna przeznaczona do łączenia poszczególnych zbiorników wodnych (rzek, jezior, mórz i oceanów). Oprócz połączeń transportowych kanały mogą służyć do zaopatrzenia w wodę osiedli i przedsiębiorstw przemysłowych, nawadniania gruntów i innych celów związanych z gospodarką wodną.
Kanały żeglugowe są klasyfikowane według następujących głównych cech:
Według celu: obejście i podłączenie.
Omiń kanały są zaprojektowane tak, aby omijać przeszkody niebezpieczne dla żeglugi na niektórych odcinkach naturalnego szlaku wodnego (kamieniste koryto rzek, bystrza, wodospady, stan fal na jeziorach, morzach i oceanach itp.). Przykładem takich kanałów jest kanał w dolinie rzeki. Vyg na trasie Kanału Morza Białego-Bałtyckiego, Kanału Welland w Kanadzie pomiędzy jeziorami Erie i Ontario, z pominięciem Wodospadu Niagara, Kanału Ładoga, którym żegluga odbywała się w okresach sztormów i innych. Do kanałów obejściowych zalicza się także kanały ułożone do różnych obiektów hydraulicznych lub omijające obiekty hydrohydrauliczne ciśnieniowe, wzdłuż płytkich odcinków rzek i zbiorników wodnych. Oni są odpowiedni kanały do śluz i wind statków, pirsów i portów, przedsiębiorstw przemysłowych, a także do przedostawania się do ujść rzek i zbiorników wodnych.
Łączenie kanałów zapewniają połączenia transportu wodnego pomiędzy poszczególnymi zbiornikami wodnymi i mogą znacząco skrócić długość szlaku wodnego. Przykładowo Kanał Panamski zapewnia przepływ statków najkrótszą trasą pomiędzy Oceanem Atlantyckim i Pacyfikiem, a Morzem Białym – Morzem Bałtyckim – pomiędzy Morzem Białym a Oceanem Spokojnym. Morza Bałtyckie. Większość kanałów budowanych w Rosji i za granicą ma charakter łączący.
Według urządzenia technicznego: kanały otwarte i bramkowane.
Kanały otwarte nie zawierają struktur ciśnieniowych i łączą zbiorniki wodne o mniej więcej tym samym poziomie wody. Przykładami takich kanałów są: łączący Suez (Morze Śródziemne i Czerwone), obwodnica Ładogi i inne. Zaletami kanałów otwartych są: dobre zaopatrzenie w wodę i swobodny przepływ statków, a wadami duży nakład prac wykopaliskowych, związany z ukształtowaniem terenu i koniecznością zapewnienia gwarantowanych głębokości żeglownych, a także obecność prądów wraz ze zmieniającą się wodą. poziomów w podłączonych zbiornikach.
Kanały bramkowe Należą do nich różne konstrukcje ciśnieniowe - tamy, śluzy, przepompownie, tamy, elektrownie wodne, przelewy i reprezentują regulowane odcinki drogi wodnej. Końce takich kanałów z reguły wychodzą do zbiorników wodnych o różnym poziomie wody, a trasa kanałów może przebiegać przez jeden lub kilka działów wodnych pomiędzy zlewnie rzek, jezior i mórz. Zablokowane kanały mogą być obwodnicowe (Belozersky, Welland) i łączące (Wołga-Bałtyk, Panama itp.), Jednospadowe (Welland, Saimaa) i dwuspadowe (Wołga-Don, Kilonia i wiele innych kanałów w Rosji i na świecie ). Zamknięte kanały zapewniają regulowane warunki wodne w basenach i gwarantowaną głębokość żeglowną, brak prądów i mniejsze dryfowanie w porównaniu do kanałów otwartych. Do głównych wad takich kanałów należy obecność kosztownych ciśnieniowych konstrukcji hydraulicznych i konieczność śluzowania podczas przepływania statków, a także trudności w zasilaniu kanałów wodą, szczególnie w obszarach zlewni.
Według klasy przepływających statków: morze, jezioro i rzeka.
Kanały morskie przeznaczony do pływania statki morskie i mają duże rozmiary na szerokość i głębokość. Kanały morskie to Suez, Panama, Sankt Petersburg, Ventspils itp. Mogą po nich pływać również statki o nawigacji mieszanej (rzeczno-morskiej).
Kanały rzeczne i jeziorne umożliwiają także żeglugę statkom rzeczno-morskim, jednak są one mniejsze w porównaniu do kanałów morskich. Przykładem kanału jeziornego jest Kanał Welland, a wśród kanałów rzecznych, oprócz już wspomnianych, znajduje się Kanał Dniepr-Bugski, którego nazwa pochodzi od Kanału. Moskwa, Niemcy Środkowe itp.
Zgodnie ze sposobem podawania wody: kanały z żywieniem naturalnym i sztucznym.
Kanały naturalnie zasilane są zaopatrywane w wodę w wyniku naturalnego dopływu do basenu kanału (Morze Białe-Bałtyk, Wołga-Bałtyk, Saimaa, Kil itp.).
Sztucznie zasilane kanały są zaopatrywane w wodę częściowo w wyniku naturalnego spływu, a także poprzez przepompownie, które pompują wodę z dolnych basenów do górnych aż do basenu zlewni (Wołga-Donskoj, Moskwa, środkowoniemieckie itp.).
Według warunków układania i lokalizacji: wzdłuż dna mórz jezior, zbiorników wodnych i w korytach rzek, na lądzie na kontynencie.
Kanały ułożone wzdłuż dna zbiorników wodnych są z reguły kanałami dojazdowymi do pomostów, portów i innych obiektów (Petersburg, Archangielsk, Wołga-Kaspijski itp.). Mają niepełny przekrój: ich Dolna część to szczelina (wycięcie) na dnie zbiornika, a górna część znajduje się w zbiorniku.
Kanały ułożone na lądzie stałym wykonywane są w rowie, w połowie przeciętym - w połowie nasypem, rzadziej w nasypie; mają pełny przekrój.
Według warunków pracy: z jednokierunkowym i dwukierunkowym ruchem statków. Kanały jednokierunkowe mają mniejszą szerokość niż kanały dwukierunkowe.
Według czasu trwania nawigacji Rozróżniać kanały do całorocznej i sezonowej żeglugi statków. Kanały z sezonowymi warunkami nawigacyjnymi znajdują się w strefach klimatycznych o długich okresach ujemnych temperatur (kanały Ameryki Północnej, północno-zachodniej i środkowej Rosji itp.).
Według użycia: kanały żeglugowe i kanały do celów złożonych.
Kanały do celów złożonych, oprócz żeglugi, wykorzystywane są również do rozwiązywania innych celów gospodarki wodnej, takich jak nawadnianie gruntów (Wołga-Don, Karakum), zaopatrzenie w wodę i nawadnianie małych rzek (Kanał Moskiewski), energetyka wodna (Wołgo-Bałtyk, Morze Białe-Bałtyk itp.) itp.
Według natężenia ruchu: kanały są podzielone na klasy.
Kanały morskie dzielą się na trzy klasy: 1 – z dziennym obrotem większym niż 5 statków; 2 – od 2 do 5 statków; 3 – mniej niż 2 statki. Rosyjskie koryta rzeczne dzielą się na siedem klas w zależności od gwarantowanej głębokości koryta żeglugowego (patrz paragraf 1.2 rozdziału 1). Kanały rzeczne Zachodnia Europa są podzielone na sześć klas.
Projektując kanały żeglugowe, szczególną uwagę zwraca się na wybór trasy, obszar połączenia zbiorników wodnych i wzniesienie zlewni.
Trasa stanowi oś kanału w planie terenu, składającą się z odcinków prostych i zakrzywionych. Jest on układany wzdłuż najkrótszej odległości między zbiornikami i starają się go ułożyć na najniższych wzniesieniach terenu, aby uniknąć dużych nakładów pracy wykopaliskowej. Należy również wziąć pod uwagę, że koszt kanałów zależy od rodzaju rozwijanej gleby. Budowa kanałów na glebach nieskalistych jest tańsza niż na glebach skalistych.
Przy wyborze obszaru połączenia preferowane są obszary rozwinięte gospodarczo, aby przyciągnąć dodatkowe strumienie ładunków do transportu wodnego. Zlewnia musi być zaopatrzona w wodę i mieć najniższe wzniesienie. Przy małych wzniesieniach zlewni zmniejsza się całkowita liczba budowli hydrohydraulicznych, a co za tym idzie, koszt budowy kanału żeglugowego.
Projektując kanały wysyłki należy uwzględnić także możliwość ich zintegrowanego wykorzystania zasoby wodne w celu zaspokojenia różnorodnych potrzeb odbiorców wody.
Zwykle przedstawia się kilka wariantów trasy kanału i porównuje je pod względem kosztów budowy, kosztów eksploatacji i kosztów transportu ładunku.
Przekrój kanału żeglugowego ułożonego na lądzie stałym może mieć podstawowe kształty: prostokątny, trapezowy, wklęsły i wielokątny (patrz rys. 11.1).
Kanały o przekroju prostokątnym lub podobnym (ryc. 11.1, a) budowane są głównie na glebach skalistych, a czasami na glebach nieskalistych, gdy trasa kanału przebiega przez duże obszary zaludnione. Wymagają mniejszej szerokości, są wygodne dla warunków eksploatacji statków, ale są pracochłonne w realizacji i mają wysoki koszt.
Kanały o przekroju trapezowym (rys. 11.1, b) instalowane są najczęściej w gruntach nieskalistych, są proste w wykonaniu, ale podlegają erozji pod wpływem fal i napędu statku. Zalecane są do stosowania na kanałach o małym natężeniu ruchu.
Pusty kształt przekroju poprzecznego (ryc. 11.1, c) jest bardziej odporny na erozję, ale ma złożoną konstrukcję. Kanały o tym kształcie są budowane rzadko, mogą służyć jedynie jako obejścia przy budowie poszczególnych wodociągów i mają stosunkowo krótką długość.
Przekrój wielokątny (ryc. 11.1, d) jest bardziej odporny na erozję w porównaniu z kształtem trapezowym, jest instalowany w glebach nieskalistych i jest szeroko stosowany przy budowie kanałów o intensywnym dwukierunkowym ruchu statków.
Ryż. 11.1. kształty przekrojów kanałów:
a) prostokątny; b) trapezowy; c) wklęsły;
d) wielokątny
Kształty przekroju poprzecznego kanałów pokazane na ryc. 11.1 podano dla tych samych wymiarów toru nawigacyjnego: szerokość dna ( W) i głębokość wody ( S k). Wymiary przekroju kanałów zostały określone zgodnie z warunkami bezpieczeństwa żeglugi statków i zostaną omówione poniżej na przykładzie wielokątnego rzecznego kanału żeglugowego.
Dokładnie 110 lat temu rząd USA nabył „na zawsze” całą strefę przyszłego Kanału Panamskiego za symboliczną cenę, wielkości rocznego czynszu, co umożliwiło rozpoczęcie budowy największego kanału żeglugowego w historii ludzkości. Na tę datę przygotowaliśmy przegląd najwybitniejszych kanałów żeglugowych na świecie.
Kanał ten nazywany jest koroną inżynierii swoich czasów, największym kanałem w historii ludzkości i jednym z najważniejszych obiektów gospodarki wodnej. Kanał Panamski nazywany jest także „Mostem Ameryk”.
Kanał Panamski, łączący Pacyfik i oceany atlantyckie, to system śluz i ujęć wody, który „wyrównuje” poziom morza pomiędzy dwoma oceanami. Ten kanał o długości 77 km został otwarty 12 czerwca 1920 roku, ale do dziś pozostaje jednym z najważniejszych szlaków żeglugowych o ogromnej wartości gospodarczej. Jego budowa stała się jednym z najbardziej złożonych i rozległych projektów w historii ludzkości.
Wiadomo, że symbolicznego naciśnięcia przycisku otwierającego kanał dokonał 28. prezydent USA Woodrow Wilson bezpośrednio ze swojego biura. Co było niespotykane w tamtych czasach. Po naciśnięciu przycisku sygnał telegrafem trafił do Panamy i doszło do detonacji materiałów wybuchowych na tamie. Eksplozja doprowadziła do tego, że wody sztucznego jeziora Gatun wypełniły Kanał Culebra, a statki mogły podróżować między Pacyfikiem a Atlantykiem. Dziś Kanał Panamski to nie tylko najważniejszy szlak żeglugowy, ale także popularna atrakcja turystyczna. Współrzędne na Mapach Google: 9.08000001,-79.68000001
Otwarcie kanału łączącego Morze Śródziemne z Morzem Czerwonym nastąpiło w 1869 roku. jest warunkową granicą między Afryką a Eurazją. Kanał został pomyślany jako alternatywna trasa morska z Morza Śródziemnego do Ocean Indyjski. Jego długość wynosi 163 km, szerokość wzdłuż dna waha się od 45-60 metrów, a głębokość około 20 metrów. Kanał jest ważnym aktywem gospodarczym i strategicznym, łączącym dwa główne porty: Suez i Port Said.
Dziś Kanał Sueski, obok wydobycia ropy naftowej i turystyki, jest jednym z głównych źródeł dochodów Egiptu. Przez kanał przepływa średnio 48 statków dziennie, a przepłynięcie kanału zajmuje około 14 godzin. Współrzędne w Mapach Google: 30.70500001,32.344166676667
Kanał Białomorsko-Bałtycki (Belomorkanal) został zbudowany przez więźniów Gułagu. Budowa tego kanału była dla nas prawdziwą tragedią historia narodowa i symbol industrializacji. Kanał został zbudowany w rekordowym czasie (w 1 rok i 9 miesięcy) i stał się ważnym szlakiem wodnym dla żeglugi, którym jest do dziś. Długość całkowita Kanał Morze Białe-Bałtyk od Jezioro Onega zanim białe morze 227 km, głębokość 4 metry, szerokość 36 metrów. Kanał obejmuje 19 bram.
W ZSRR w 1932 roku wypuszczono na rynek „” papierosy o bardzo dużej zawartości substancji smolistych, które stały się popularne ze względu na niską cenę. Współrzędne na Mapach Google: 62.80000001,34.80000001
Niemcy również mają swój własny gigantyczny kanał. Nazywa się Kanałem Środkowoniemieckim i jest ważną arterią żeglugową, łączącą Ren poprzez Kanał Dortmund-Ems i Kanał Ren-Herne z rzekami takimi jak Łaba, Wezera, Ems oraz jezioro z Odrą. Długość Kanału Środkowoniemieckiego wynosi 325,7 km. Kanał ten słynie z niezwykle malowniczych widoków na jego brzegi, które przyciągają w te miejsca wielu turystów, a także z mostów i niezwykłych budynków do przeprawiania się statków. Najbardziej znane na tym kanale to kanały żeglugowe Minden i Magdeburg, które do dziś przyciągają rzesze gapiów.
Kanał Geta to droga wodna, która w pierwszej połowie XIX wieku połączyła Morze Bałtyckie i Północne. Kanał jest najkrótsza droga pomiędzy tymi morzami. Kanał został otwarty 26 września 1832 roku, należy do Szwecji i przez dziesięciolecia wiernie służył jej interesom handlowym. Jednak z biegiem czasu tonaż statków handlowych uległ zmianie i zapotrzebowanie na kanał zniknęło. Długość Kanału Geta, na którym notabene znajduje się 58 śluz, wynosi około 420 km. Dziś Kanał Geta stał się obiektem zainteresowania turystów, miłośników rejsów statkiem i żeglarstwo. Co roku gromadzą się tu tysiące turystów i sportowców.
Klong to złożony system kanałów, „Wenecja Azji”, położony w centralnej części równiny Tajlandii. Przez wieki Klong było główną drogą wodną Tajlandii. Tylko dzięki temu systemowi kanałów handlarze i podróżnicy mogli przedostać się z jednego zakątka kraju do drugiego. Niestety wraz z rozwojem żeglugi, ze względu na jej cechy inżynieryjne Klong przestał mieć jakiekolwiek znaczenie gospodarcze. Wiele kanałów tego systemu zostało już w naszych czasach zapełnionych. Kanał mógł powrócić do dawnej świetności dzięki rozwojowi turystyki w kraju.
Kanał Augustowski to szlak żeglugowy pomiędzy Polską a Białorusią. Ten zabytek hydrotechniki łączy rzekę Wisłę z Niemnem i znajduje się na obszarze chronionym przez UNESCO. Długość kanału wynosi 101 km. Zawiera skomplikowany system zamki i mosty zwodzone.
Inicjatorami budowy Kanału Augustowskiego byli Minister Finansów Ksawery Drutsky-Lubecki i Stanisław Staszic. osoba publiczna. Decyzję o budowie tego kanału podjął osobiście cesarz Aleksander I, po tym jak projekt, przygotowany na 500 arkuszach przez grupę inżynierów wojskowych pod przewodnictwem Ignacego Prondzińskiego, został rozpatrzony przez specjalną komisję komisja techniczna W Petersburgu. Konieczność budowy kanału pojawiła się po wprowadzeniu przez Prusy w pierwszej ćwierci XIX wieku wysokich ceł dla przewoźników towarów morskich udających się do portów bałtyckich.
Wiadomo, że przy budowie Kanału Augustowskiego pracowało ponad 7 tysięcy robotników różne narodowości: Rosjanie, Białorusini, Polacy i Żydzi. W dokumentach z tamtego okresu zachowała się informacja, że Żydzi w czasie budowy kanału zajmowali się najbardziej pracochłonną i brudną, ale jednocześnie najlepiej płatną pracą - czerpaniem wody z rowów.
Wystarczająco przez długi czas Na Kanale Augustowskim odbywał się spływ drewnem. Kanałem spacerowały także „Berliny” – drewniane statki przewożące towary. Płynąc pod prąd, używano zaprzęgów konnych, a czasami wozów barkowych.
Dziś Kanał Augustowski jest swoistą mekką turystów wodnych, którzy ściągają tu z całego świata. Współrzędne w Mapach Google: 53.866666667667,22.966666667667
Kanał Koryncki mający zaledwie 6 km długości uważany jest za najkrótszą arterię żeglugową. Jednocześnie głębokość i szerokość pozwalają nawet na najwięcej duże statki i po prostu nie da się przecenić jego znaczenia dla greckiej żeglugi. Nie straci na znaczeniu, choćby dlatego, że przyciąga duża liczba turyści. Cechą charakterystyczną Kanału Korynckiego są jego wysokie ściany – sięgające 76 metrów nad poziomem wody. Kanał Koryncki robi wrażenie pod każdym kątem i jest prawdziwym rajem dla miłośników sportów ekstremalnych.
Bardzo połączony z Kanałem Korynckim niezwykły rekord. O przeskoczeniu tego kanału marzyło wielu jeźdźców, a Robbiemu Maddisonowi udało się spełnić marzenie miłośników sportów ekstremalnych. W 2010 roku swoją Hondą CR500 osiągnął prędkość 125 km/h, przeleciał nad kanałem i wylądował po przeciwnej stronie. Maksymalna wysokość skok - 95 metrów. Maddison powiedział, że najtrudniejsze było dla niego pokonanie strefy przyspieszenia i strachu. Współrzędne w Mapach Google: 37.934444454444,22.983888898889
Kanał Kiloński łączący Bałtyk i morze Północne, z siedzibą w Niemczech. Swoją nazwę otrzymała na cześć zatoki o tej samej nazwie i miasta Kilonia. Dziś kanał ten, mający 98 km długości i ponad 100 m szerokości, jest jednym z najbardziej ruchliwych kanałów w Europie. Kanał jest używany od 1895 roku. Ruch na tym kanale zorganizowany jest z niemiecką punktualnością, a wszystkim dużym statkom zawsze towarzyszy pilot. Z godną pozazdroszczenia częstotliwością gospodarze kanału przeprawy promowe. Warto zauważyć, że do 1948 roku nosił inną nazwę – Kanał Cesarza Wilhelma.
Kanał- sztuczny kanał przeznaczony do redukcji szlaki wodne lub przekierować przepływ wody.
Pierwsze kanały irygacyjne pojawiły się pod koniec VI tysiąclecia p.n.e. w Mezopotamii. Mniej więcej w tym samym czasie zaczęto budować systemy irygacyjne w starożytnym Egipcie, tak że na przełomie XX i XXI wieku w obu krajach powstała szeroka sieć kanałów irygacyjnych. Możliwe, że w Starożytny Egipt Powstał także pierwszy na świecie kanał żeglugowy, który łączył Morze Czerwone z Morzem Śródziemnym poprzez jeden z dopływów Nilu. Budowa tego tętnica wodna rozpoczęła się około 600 r. p.n.e. i trwał do 518 roku p.n.e., kiedy kraj został zdobyty przez Persów.
Ze względu na sposób zaopatrzenia w wodę kanały dzielą się na kanały grawitacyjne, w których woda przepływa pod wpływem grawitacji, oraz z mechanicznym podnoszeniem wody, do których wykorzystywane są przepompownie.
Zgodnie z ich funkcjami nowoczesne kanały dzielą się na dwa główne typy:
- kanały służące do – dostarczania lub odprowadzania wody;
- prowadzenie kanałów funkcje transportowe (na przykład dostawa towarów lub osób).
Często kanały pełnią obie funkcje.
W zależności od przeznaczenia kanały dzielą się na kilka typów.
Od czasów starożytnych ważna rola V rolnictwo odgrywane kanały rekultywacyjne, które z kolei dzielą się na irygacyjne i drenażowe (drenaż). Pierwsze z nich dostarczają wodę i rozprowadzają ją po polach, dlatego najczęściej można je spotkać na pustyniach i półpustyniach Azji i Afryki, a także na terenach, gdzie prowadzona jest intensywna gospodarka rolna. Te ostatnie natomiast odprowadzają wodę z terenów podmokłych. Kanały irygacyjne tworzą zazwyczaj system kanałów: głównego, dystrybucyjnego, irygacyjnego i drenażowego. W dużych systemach irygacyjnych główne kanały osiągają długość kilkuset km, np. Bolszoj Stawropol (ponad 300 km), Bolszoj Fergana (około 300 km) i Kanał Karakum (796 km do Aszchabadu).
Kanały irygacyjne dostarczają wodę na potrzeby rolnictwa (głównie zwierząt gospodarskich) na obszary bezwodne i suche; zwiększyć lokalny odpływ małe rzeki, poprawić swój stan sanitarny.
Kanały wodne dostarczają wodę do miejsca jej poboru i warunków pracy oraz wymagania sanitarne Często są zmuszeni do zamykania takich struktur. Ich główny cel– dostarczać wodę do obszarów bezwodnych i suchych z miejsc, w których występuje stały nadmiar wody.
Zaopatrzenie w wodę, kanały wodociągowe i nawadniające mogą być grawitacyjne i maszynowe.
Innym rodzajem kanału jest energia. Kanały energetyczne dostarczają wodę z rzeki, zbiornika, jeziora do elektrowni wodnej lub usuwają z niej ścieki. Kanały energetyczne charakteryzują się stosunkowo małą długością (zwykle nie przekraczającą 5–10 km) i małą przepustowością.
Kanały żeglugowe – słodkowodne i morskie – łączą rzeki, jeziora i morza i są zwykle do tego przeznaczone Różne rodzaje transport wodny– od małych łodzi po ogromne masowce. Celem utworzenia kanału żeglugowego jest połączenie basenów dwóch zbiorników, skrócenie drogi między dwoma zbiornikami, zapewnienie żeglugi, rozwiązanie problemu dostępności transportowej wzdłuż dróg wodnych miejsc docelowych oraz utworzenie opłacalnych ekonomicznie szlaków transportowych.
Kanały żeglugowe (sztuczne drogi wodne) mogą się łączyć rzeki żeglowne i morze (Kanał Morze Białe-Bałtyk); można przeprowadzić z pominięciem burzliwych odcinków dużych otwartych zbiorników wodnych, na przykład jezior i mórz (kanały meksykańskie Onega, Priladozhskie, Belozersky, Beregovoi itp.) lub z pominięciem bystrzycowych odcinków rzek; może wyprostować kręte odcinki rzeki, aby skrócić długość drogi wodnej (Kanał Choroszewski na rzece Moskwie, kanał na rzece Don poniżej elektrowni wodnej Tsimlyanskaya itp.); może służyć jako żeglowne podejścia od morza, jeziora lub rzeki do obszarów zaludnionych, portów śródlądowych, przedsiębiorstw przemysłowych, obszarów rolniczych (kanały morskie w Sankt Petersburgu i Wołdze-Kaspijskim itp.). Kanały obejściowe, prostujące i dojazdowe są zwykle zbudowane jako otwarte (nieblokowane). Prawie wszystkie kanały łączące są zamykane, ze względu na różnicę poziomów w połączonych rzekach (morzu), a także ze względu na konieczność zmniejszenia objętości robót ziemnych przy budowie kanałów przez zlewnie. Woda do kanałów żeglugowych dostarczana jest grawitacyjnie. Okładzina przybrzeżna służy do zabezpieczenia ich przed zniszczeniem przez fale powstałe w wyniku ruchu statków. Najbardziej znane kanały śluzowe to kanały Panamski i Kiloński.
Kanały rybne buduje się w celu doprowadzenia wody do tarlisk, umożliwienia rybom przejścia z pominięciem budowli hydraulicznych, połączenia poszczególnych izolowanych zbiorników z rybami z rzeką itp.
Kanały do spływu drewna służą do spływu drewna lub tratw z miejsc pozyskiwania drewna do rzeki lub tartaku, w celu transportu drewna z pominięciem konstrukcji hydraulicznych.
Kanały złożone budowane są w celu kompleksowego rozwiązania kilku problemów gospodarczych. Na przykład kanał Wołga-Don nazwany imieniem. W I. Lenina (wraz z elektrownią wodną Tsimlyanskaya) – kompleks żeglugowo-nawadniająco-energetyczny.
Główną cechą charakterystyczną kanału jest kształt i wielkość jego części czynnej, tj. przekrój przepływu.
W zależności od kształtu żywego przekroju kanału dzieli się je na następujące odmiany: trapezowe, wielokątne, prostokątne, półkoliste, paraboliczne, zarysowane bardziej złożoną krzywizną lub kompozytowe.
Z hydraulicznego punktu widzenia kształt półkolisty jest najkorzystniejszy, jednak ze względu na trudność tworzenia i utrwalania w przyrodzie konturów zakrzywionych, kształty półkoliste i paraboliczne stosuje się bardzo rzadko.
Przekrój prostokątny wykonuje się podczas prowadzenia kanałów w wyrobiskach skalnych oraz na miękkich glebach - w specjalne przypadki(na terytorium osady, na zboczach itp.) poprzez wznoszenie ścian oporowych.
W przekroju kanały mają kształt prostokątny, trapezowy i wielokątny (wielopłaszczyznowy).
Pokrywa lodowa zmniejsza przepustowość kanału. Aby zapobiec pojawianiu się osadu w kanale ( dolny lód) podjąć działania w celu uzyskania lód powierzchniowy mała grubość. Jeżeli nieunikniona jest duża ilość błota pośniegowego, zapewnia się konstrukcje odprowadzające go z kanału, a sam kanał jest poprowadzony z minimalną liczbą zakrętów.
Aby zabezpieczyć dno kanału przed zniszczeniem przez prądy i fale, zmniejszyć straty wody na skutek filtracji do gruntu oraz zmniejszyć szorstkość odcinka otwartego (w celu zwiększenia przepustowości kanału), stosuje się wykładziny. Okładziny służące jedynie zabezpieczeniu skarp przed erozją wykonywane są w postaci kostki brukowej, ułożenia kamienia i narzutu oraz płyt betonowych.
Na wszystkich kanałach, z wyjątkiem specjalnych obiektów związanych z eksploatacją kanału (śluzy na kanałach żeglugowych, przepompownie na kanałach maszynowych, przelewy itp.), na skrzyżowaniach kanału z ciekami wodnymi budowane są różne konstrukcje (rury, syfony, akwedukty), przy ciągach komunikacyjnych (wiadukty, tunele, mosty, rury, przeprawy promowe itp.) oraz w miejscach gwałtownych zmian terenu (zmiany, szybkie prądy).
Budowa kanałów prawie zawsze wymaga instalacji dodatkowych konstrukcji, które można podzielić na kilka kategorii:
- konstrukcje wodociągowe;
- konstrukcje łączące;
- struktury regulujące ogólny tryb kanału.
Struktury wodociągowe mogą zastąpić poszczególne odcinki kanałów zarówno pod względem gospodarczym, jak i względów technicznych. Do takich konstrukcji należą koryta, rury, tunele, akwedukty, syfony, strumienie błota itp.
W przypadkach, gdy warunki gruntowe nie pozwalają na utworzenie solidnego koryta kanału lub teren, na którym przebiega trasa kanału jest zbyt skomplikowany (teren nierówny, zbocza górskie itp.), zaleca się zastosowanie korytek. Koryta są również kanałami sztucznymi, ale znajdują się na powierzchni ziemi lub są ułożone nad ziemią na podporach. Mogą być wykonane z drewna, żelbetu, metalu i innych materiałów. Ruch wody w tacach jest swobodny. Czasami tace są zabezpieczone od góry jakąś powłoką, co zbliża je do rur.
Akwedukty instaluje się tam, gdzie kanał przecina jakąkolwiek przeszkodę: rzekę, wąwóz, drogę itp. Akwedukt, w przeciwieństwie do koryta na podporach, jest konstrukcją trwałą. Pod tym względem akwedukty są bliżej mostów, a sama taca może służyć jako konstrukcja przęsłowa.
Rurociągi umożliwiają przepływ wody kanałowej pod każdą przeszkodą, a także są wykorzystywane w niesprzyjających warunkach. warunki klimatyczne w niektórych odcinkach kanału. Rurociągi mogą być zlokalizowane pod ziemią lub otwarte z bezpośrednim dostępem. Sposób przemieszczania się wody w rurociągach to zwykle ciśnienie.
W przypadku konieczności przeprowadzenia pod kanałem jakiegokolwiek cieku wodnego istnieje możliwość zamontowania przepustów. Konstrukcja i obliczenia takich rur są podobne do rur stosowanych przy przekraczaniu cieków wodnych z nasypami drogowymi i kolejowymi.
Przy dużym nachyleniu terenu prędkości wody w kanale mogą osiągać niedopuszczalne wartości. W związku z tym konieczne jest ułożenie odcinków kanałów o różnicach wysokości. Aby połączyć takie sekcje, stosuje się struktury łączące, które zazwyczaj obejmują szybkie prądy i spadki.
Podczas spadków woda przemieszcza się częściowo wzdłuż konstrukcji, a część opada. W stopniowanych kroplach energia spadającej wody jest gaszona za pomocą specjalnych urządzeń. W kroplach wspornikowych spadająca woda w miejscu uderzenia tworzy lejek, który stopniowo osiąga taką głębokość, że erozja zatrzymuje się, a energia spadania zostaje całkowicie wygaszona.
Prądy szybkie to koryta o dużych spadkach, w których woda porusza się z prędkością większą od prędkości krytycznej. Prędkość nie powinna jednak osiągać wartości dozwolonych dla materiału dna i ścian. Aby zmniejszyć prędkość, można zastosować zwiększoną chropowatość korytka w postaci różnych występów, stopni i progów. Na końcu szybkiego przepływu instalowane są studnie wodne, aby tłumić prędkość.
Przepompownie służą także do łączenia odcinków kanałów o różnej wysokości.
Do takich konstrukcji regulujących ogólny tryb działania kanału zaliczają się śluzy regulacyjne i rozdzielacze wody, bariery awaryjne, przelewy i przelewy oraz zrzuty szlamu.
Reduktor śluzy to tama wyposażona w wrota. Do jego funkcji należy regulacja przepływu wody w samym kanale, a także w odgałęzieniach z niego. Bariery awaryjne to progi wyposażone w bramki. W razie potrzeby można je wykorzystać do odizolowania poszczególnych odcinków kanału.
Yu.V. Bogatyrewa, A.A. Bielakow
Kanały odnoszą się do obiektów wodociągowych (przewodów wodnych) - sztucznych kanałów, przez które woda jest dostarczana z jednego punktu do drugiego. Oprócz kanałów konstrukcje wodociągowe obejmują koryta, rurociągi i tunele hydrauliczne. Cechą odróżniającą korytka od korytek jest to, że znajdują się one w ziemi, natomiast korytka na ziemi lub nad ziemią. W przeciwieństwie do rurociągów i tuneli hydraulicznych koryta kanałów są otwarte na większości swojej długości.
Rodzaje kanałów
Kanał Królewski w Irlandii
W zależności od przeznaczenia kanały dzielą się na kilka typów.
Od czasów starożytnych odgrywały ważną rolę w rolnictwie. regeneracja kanały, które z kolei dzielą się na nawadnianie (nawadnianie) i drenaż (drenaż). Pierwsze z nich dostarczają wodę na pola i tam ją rozprowadzają, dlatego najczęściej można je spotkać na pustyniach i półpustyniach Azji i Afryki, a także na terenach, gdzie prowadzona jest intensywna uprawa roli – np. w Kalifornii i Morza Śródziemnego. Te ostatnie natomiast odprowadzają wodę z terenów podmokłych.
Instalacja wodociągowa kanały doprowadzają wodę do miejsca jej poboru, a warunki pracy i wymagania sanitarne często wymuszają zamknięcie takich obiektów. Ich głównym zadaniem jest dostarczanie wody do obszarów bezwodnych i suchych z miejsc, w których występuje stały nadmiar wody.
Inny rodzaj kanału - energia. Dostarczają wodę z rzek do turbin elektrowni wodnej, a następnie usuwają wodę przepływającą przez turbiny na zewnątrz elektrowni wodnej.
Profil Kanału Morza Białego i Bałtyku
Zgodnie ze sposobem zaopatrzenia w wodę kanały dzielą się na kanały grawitacyjne, do których woda wpływa pod wpływem grawitacji, oraz z mechanicznym podnoszeniem wody, do których wykorzystywane są przepompownie.
Fabuła
Kanały w starożytności
Pierwsze kanały irygacyjne pojawiły się pod koniec VI tysiąclecia p.n.e. mi. w Mezopotamii. Mniej więcej w tym samym czasie zaczęto budować systemy irygacyjne w starożytnym Egipcie, tak że na przełomie I i II tysiąclecia w obu krajach powstała szeroka sieć kanałów irygacyjnych, których opieka spadła na barki najwyższa władza. Możliwe, że pierwszy na świecie kanał żeglugowy pojawił się w starożytnym Egipcie, który łączył Morze Czerwone z jednym z dopływów Nilu, rzeką wpadającą do Morza Śródziemnego; dzięki tej trasie statki mogły przemieszczać się z jednego morza na drugie. Budowę tej drogi wodnej rozpoczęto około 600 roku p.n.e. mi. i trwał do 518 roku p.n.e. e., kiedy kraj został zdobyty przez Persów. Niestety z biegiem czasu kanał został zasypany piaskami pustyni i zapomniany.
19 wiek
W 1879 roku Francja ujednoliciła skrajnie kanałów i statków, wprowadzając skrajnię Freycinet, co doprowadziło do powstania typu statku zwanego peniche. Dziś jednostki te stanowią nie tylko środek transportu, ale także sposób na życie i miejsce zamieszkania rodzin wielu pracowników rzecznych. We współczesnej klasyfikacji europejskich śródlądowych dróg wodnych wodowskazy Peniche stały się typem I.
ZSRR
V = do R ⋅ ja , (\ Displaystyle V = C (\ sqrt (R \ cdot I)),) Q = ω do R ⋅ ja , (\ Displaystyle Q = \ omega C (\ sqrt (R \ cdot I)),) V - Średnia prędkość przepływ, m/s; C- współczynnik oporu tarcia na długości (współczynnik Chezy'ego), m 0,5 / s, co jest integralną cechą sił oporu; R- promień hydrauliczny, m; I- nachylenie hydrauliczne, które kiedy ruch jednolity przepływ ze swobodną powierzchnią jest równy nachyleniu swobodnej powierzchni; ω - powierzchnia przekroju otwartego, m2.Przepływ wody w kanale określany jest na podstawie obliczeń gospodarki wodnej. Problem sprowadza się do określenia przekroju kanału i jego wymiarów dla stosunkowo wąskiego zakresu możliwych prędkości przepływu. Zawężenie zakresu prędkości podyktowane jest tym, że kanał z jednej strony nie powinien ulegać erozji, a z drugiej nie powinien być zamulony. Obliczanie maksymalnych prędkości dla zamulenia i erozji jest wymagające zadanie i jest rozwiązywany metodami przybliżonymi. Dla większości materiałów szybkości erozji są określone i podane w odpowiednich tabelach w zależności od głębokości przepływu.
Rozliczanie procesów korytowych
Wiele dużych kanałów jest z natury sztuczne rzeki. Często nie posiadają one wzmocnień dna i skarp, co powoduje występowanie charakterystycznych dla nich procesów kanałowych zwykłe rzeki. Jest to jeszcze bardziej oczywiste, gdy do budowy kanałów wykorzystuje się naturalne cieki wodne. Duża długość kanałów, duże natężenie przepływu wody, wpływ odpływu z sąsiedniego basenu – wszystko to sprawia, że obliczanie kanałów jest skomplikowanym zadaniem hydrotechniki.
Straty wody z kanałów
Straty wody z kanałów spowodowane są zarówno jej parowaniem z powierzchni kanałów otwartych, jak i jej filtracją przez ścianki i dno kanału. W tym przypadku straty na skutek parowania są w większości przypadków bardzo małe, natomiast straty filtracyjne mogą osiągać bardzo duże wartości, znacznie zmniejszając efektywność ekonomiczną kanału. Oprócz tego podlewanie pobliskiej gleby może prowadzić do podtopienia terenu, w glebach osiadających – do deformacji kanału i zniszczenia konstrukcji, w warunkach górskich – do niebezpiecznych zapadnięć i lawin błotnych.
Istnieją dwa etapy filtracji: swobodny i ciśnieniowy. W przypadku filtracji swobodnej ze wspomaganiem strumień filtracyjny z kanału styka się z przepływem gruntowym i jest przez niego podtrzymywany.
Filtrację można zwalczać zarówno poprzez wyłożenie dna i kanału, jak i poprzez zmniejszenie wodoprzepuszczalności podłoża gruntowego, co można osiągnąć poprzez mechaniczne zagęszczenie i kolmataż – wypełnianie porów gleby drobnymi cząsteczkami, np. w przypadku gleb piaszczystych, można stosować kolmataż z glebami gliniastymi i ilastymi. W szczególny sposób zmniejszenie przepuszczalności wody to metoda dodawania specjalnych materiałów do gruntu kanałowego. Należą do nich sztuczne zasolenie gleby, sztuczne glejowanie, zaolejowanie itp., jednak metody te prowadzą do zanieczyszczenia przepływu wody.
Konstrukcje na kanałach
Budowa kanałów prawie zawsze wymaga instalacji dodatkowych konstrukcji, które można podzielić na kilka kategorii:
- konstrukcje wodociągowe;
- konstrukcje łączące;
- struktury regulujące ogólny tryb kanału.
Konstrukcje wodociągowe
Obiekty wodociągowe mogą zastąpić poszczególne odcinki kanałów zarówno ze względów ekonomicznych, jak i technicznych. Do takich konstrukcji należą koryta, rury, tunele, akwedukty, syfony, błoto itp.
W przypadkach, gdy warunki gruntowe nie pozwalają na budowę niezawodnego koryta kanału lub teren, na którym przebiega trasa kanału jest zbyt skomplikowany (teren nierówny, zbocza górskie itp.), zaleca się zastosowanie korytek. Koryta są również kanałami sztucznymi, ale znajdują się na powierzchni ziemi lub są ułożone nad ziemią na podporach. Mogą być wykonane z drewna, żelbetu, metalu i innych materiałów. Ruch wody w tacach jest swobodny. Czasami tace są zabezpieczone od góry jakąś powłoką, co zbliża je do rur. Pole przekroju poprzecznego korytka jest zwykle mniejsze niż kanał. Pod tym względem mają większą stronniczość. Wydajność koryta oblicza się, biorąc pod uwagę, że jest to przelew z szerokim progiem do kanału.
Akwedukty instaluje się tam, gdzie kanał przekracza jakąkolwiek przeszkodę: rzekę, wąwóz, drogę itp. Akwedukt od koryta na podporach odróżnia jego kapitałowa konstrukcja. Pod tym względem akwedukty są bliżej mostów, a sama taca może służyć jako konstrukcja przęsłowa.
Rurociągi umożliwiają przepływ wody kanałowej pod każdą przeszkodą, a także wykorzystywane są w niesprzyjających warunkach klimatycznych odcinka kanału. Rurociągi mogą być zlokalizowane pod ziemią lub Typ otwarty z bezpośrednim dostępem. Sposób przemieszczania się wody w rurociągach to zwykle ciśnienie.
W przypadku konieczności przeprowadzenia pod kanałem jakiegokolwiek cieku wodnego istnieje możliwość zamontowania przepustów. Konstrukcja i obliczenia takich rur są podobne do rur stosowanych przy przekraczaniu cieków wodnych z nasypami drogowymi i kolejowymi.
Taca żelbetowa (Buckley, Waszyngton, USA)