Tang ryba. Ryba s priehľadnou hlavou
Prepravný kanál - umelá vodná cesta určená na prepojenie jednotlivých vodných útvarov (rieky, jazerá, moria a oceány). Okrem dopravných spojení je možné kanály využiť na zásobovanie sídiel a priemyselných podnikov vodou, zavlažovanie pôdy a iné vodohospodárske účely.
Prepravné kanály sú klasifikované podľa týchto hlavných charakteristík:
Podľa účelu: bypass a pripojenie.
Obísť kanály sú usporiadané tak, aby obchádzali prekážky, ktoré sú nebezpečné pre plavbu v určitých úsekoch prírodnej vodnej cesty (skalnaté koryto rieky, pereje, vodopády, vlnové podmienky jazier, morí a oceánov atď.). Príkladom takýchto kanálov je kanál v údolí rieky. Vyg pozdĺž trasy Biele more-Baltský kanál, kanál Welland v Kanade medzi jazerami Erie a Ontario obchádzajúci Niagarské vodopády, kanál Ladoga, ktorý sa používal na lodnú dopravu v obdobiach búrok a iné. Obtokové kanály zahŕňajú aj kanály priložené k rôznym hydraulickým stavbám alebo obtokovým tlakovým hydraulickým stavbám pozdĺž plytkých úsekov riek a nádrží. Oni sú vhodné kanály k plavebným komorám a lodným výťahom, mólam a prístavom, priemyselné podniky, ako aj na vstup do ústí riek a nádrží.
Pripojenie kanálov zabezpečuje vodné dopravné spojenia medzi jednotlivými vodnými útvarmi a môže výrazne skrátiť dĺžku vodnej cesty. Napríklad Panamský prieplav zabezpečuje pohyb lodí po najkratšej trase medzi Atlantickým a Tichým oceánom a Biele more-Baltické more - medzi Bielym morom a Baltské moria. Väčšina kanálov vybudovaných v Rusku av zahraničí je spojovacích.
Podľa technického zariadenia: otvorené a uzavreté kanály.
Otvorené kanály neobsahujú tlakové štruktúry a spájajú vodné útvary s približne rovnakými hladinami vody. Príklady takýchto kanálov sú: spájajúce Suez (Stredozemné more a Červené more), obchvat Ladogy a iné. Medzi výhody otvorených kanálov patrí: dobrá zásoba vody a voľný pohyb lodí a nevýhodou sú veľké objemy výkopových prác spojených s terénom a nutnosťou zabezpečiť garantované splavné hĺbky, ako aj prítomnosť prúdov s meniacou sa vodou. hladiny v pripojených nádržiach.
Kanály brány Zahŕňajú rôzne tlakové vodné stavby - priehrady, plavebné komory, čerpacie stanice, priehrady, vodné elektrárne, prelivy a predstavujú regulované úseky vodnej cesty. Konce takýchto kanálov spravidla vyúsťujú do vodných útvarov s rôznymi hladinami vody a trasa kanálov môže prechádzať jedným alebo viacerými povodiami medzi odvodňovacie nádrže rieky, jazerá a moria. Uzamknuté kanály je možné obísť (Belozersky, Welland) a spojovacie (Volga-Baltic, Panama atď.), Jednospádové (Welland, Saimaa) a dvojspádové (Volga-Don, Kiel a mnohé ďalšie kanály v Rusku a vo svete ). Uzamknuté kanály poskytujú regulovaný stav vody v bazénoch a garantujú splavné hĺbky, nie sú tam žiadne prúdy a menšie unášanie v porovnaní s otvorenými kanálmi. Medzi hlavné nevýhody takýchto kanálov patrí prítomnosť drahých tlakových hydraulických konštrukcií a potreba prepúšťania, keď prechádzajú lode, ako aj ťažkosti s napájaním kanálov vodou, najmä v oblastiach povodí.
Podľa triedy prechádzajúcich plavidiel: more, jazero a rieka.
Morské kanály určený na plávanie námorné plavidlá a mám veľké veľkosti do šírky a hĺbky. Morské kanály sú Suez, Panama, Petrohrad, Ventspils atď. Môžu nimi preplávať aj plavidlá zmiešanej (riečno-morskej) plavby.
Riečne a jazerné kanály umožňujú aj plavbu riečno-námorných plavidiel, ale v porovnaní s morskými kanálmi sú menšie. Príkladom jazerného kanála je kanál Welland a spomedzi riečnych kanálov okrem tých, ktoré už boli spomenuté, kanál Dneper-Bugsky, pomenovaný kanál. Moskva, stredonemecký atď.
Podľa spôsobu kŕmenia vodou: kanály s prirodzenou a umelou výživou.
Prirodzene napájané kanály sú zásobované vodou vďaka prirodzenému prúdeniu do povodia kanála (Biele more – Baltské more, Volga – Baltské more, Saimaa, Kil atď.).
Umelo napájané kanály sú zásobované vodou čiastočne prirodzeným odtokom, ako aj čerpacími stanicami, ktoré čerpajú vodu z dolných bazénov do horných až po bazén povodia (Volga-Don, Moskva, Stredné Nemecko atď.).
Podľa podmienok kladenia a miesta: pozdĺž dna morí jazier, nádrží a v korytách riek, na súši na pevnine.
Kanály položené pozdĺž dna vodných útvarov sú spravidla prístupovými kanálmi k mólam, prístavom a iným objektom (Petersburg, Archangelsk, Volga-Kaspické more atď.). Majú neúplný prierez: ich Spodná časť je štrbina (zárez) na dne nádržky a horná časť je v nádržke.
Kanály položené na pevnine sa vyrábajú v priekope, polovičnom záreze - polovičnom násype a menej často v násype; majú plný prierez.
Podľa prevádzkových podmienok: s jednosmerným a obojsmerným spôsobom pohybu plavidla. Jednosmerné kanály majú menšiu šírku kanála ako dvojcestné kanály.
Podľa trvania navigácie odlíšiť kanály pre celoročnú a sezónnu plavbu lodí. Kanály so sezónnymi podmienkami plavby sa nachádzajú v klimatických zónach s dlhými obdobiami záporných teplôt (kanály Severnej Ameriky, severozápadného a stredného Ruska atď.).
Podľa použitia: lodné kanály a kanály na komplexné účely.
Kanály na komplexné účely sa okrem plavby využívajú aj na riešenie iných vodohospodárskych účelov, ako sú závlahy pôdy (Volga-Don, Karakum), zásobovanie vodou a zavlažovanie malých riek (Moskovský prieplav), vodné elektrárne (Volga-Baltic, Biele more-Baltské more atď.) atď.
Podľa intenzity dopravy: kanály sú rozdelené do tried.
Morské kanály sú rozdelené do troch tried: 1 – s denným obratom viac ako 5 plavidiel; 2 – od 2 do 5 nádob; 3 – menej ako 2 nádoby. Ruské riečne kanály sú rozdelené do siedmich tried v závislosti od garantovanej hĺbky plavebného kanála (pozri odsek 1.2 kapitoly 1). Riečne kanály západná Európa sú rozdelené do šiestich tried.
Pri navrhovaní plavebných kanálov sa osobitná pozornosť venuje výberu trasy, oblasti spojenia vodných útvarov a nadmorskej výške povodia.
Trasa je osou kanála na pôdoryse, pozostáva z priamych a zakrivených úsekov. Rozkladá sa na najkratšiu vzdialenosť medzi nádržami a snažia sa ju položiť pozdĺž najnižších výšok terénu, aby sa predišlo veľkým objemom výkopových prác. Je tiež potrebné vziať do úvahy, že náklady na kanály závisia od typu vyvíjanej pôdy. Výstavba kanálov v neskalnatých pôdach je lacnejšia ako v skalnatých.
Pri výbere oblasti spojenia sa uprednostňujú ekonomicky rozvinuté oblasti, aby sa prilákali ďalšie nákladné toky do vodnej dopravy. Povodie musí byť vybavené vodou a musí mať najnižšiu nadmorskú výšku. V malých nadmorských výškach povodí klesá celkový počet tlakových hydraulických štruktúr, a tým aj náklady na výstavbu lodného kanála.
Pri navrhovaní prepravných kanálov je potrebné počítať aj s možnosťou integrovaného využitia vodné zdroje s cieľom uspokojiť rôzne potreby spotrebiteľov vody.
Zvyčajne je načrtnutých niekoľko možností trasy kanála a porovnávajú sa z hľadiska stavebných nákladov, prevádzkových nákladov a nákladov na prepravu nákladu.
Prierez lodného kanála položeného na súši na pevnine môže mať tieto základné tvary: pravouhlý, lichobežníkový, dutý a mnohouholníkový (pozri obr. 11.1).
Kanály pravouhlého alebo podobného prierezu (obr. 11.1, a) sa budujú hlavne v skalnatých pôdach a niekedy aj v neskalnatých pôdach, keď trasa kanála prechádza cez veľké osídlené oblasti. Vyžadujú menšiu šírku, sú vhodné pre prevádzkové podmienky lodí, ale ich implementácia je náročná na prácu a majú vysoké náklady.
Kanály lichobežníkového prierezu (obr. 11.1, b) sa najčastejšie inštalujú do neskalnatých pôd, sú výrobne jednoduché, ale podliehajú erózii vplyvom lodných vĺn a lodného pohonu. Odporúčajú sa na použitie na kanáloch s nízkou intenzitou dopravy.
Dutý tvar prierezu (obr. 11.1, c) je odolnejší voči erózii, ale má zložitý dizajn. Kanály tohto tvaru sa budujú zriedkavo, môžu sa použiť len ako obchvaty pri výstavbe jednotlivých vodných diel a majú relatívne malú dĺžku.
Polygonálny úsek (obr. 11.1, d) je odolnejší voči erózii v porovnaní s lichobežníkovým tvarom, je inštalovaný v neskalnatých pôdach a je široko používaný pri výstavbe kanálov s intenzívnou obojsmernou premávkou lodí.
Ryža. 11.1. tvary prierezu kanálov:
a) obdĺžnikový; b) lichobežníkový; c) dutého tvaru;
d) mnohouholníkový
Tvary priečneho rezu kanálov znázornené na obr. 11.1 sú uvedené pre rovnaké rozmery navigačného kanála: spodná šírka ( IN) a hĺbka vody ( S k). Rozmery prierezu kanálov sú určené podľa bezpečnostných podmienok pre plavbu plavidiel a budú diskutované nižšie na príklade polygonálneho riečneho plavebného kanála.
Presne pred 110 rokmi získala vláda USA „navždy“ celú zónu budúceho Panamského prieplavu za symbolickú cenu vo výške ročného nájmu, čo umožnilo začať s výstavbou najväčšieho lodného prieplavu v dejinách ľudstva. Na tento dátum sme pre vás pripravili prehľad najúžasnejších lodných kanálov na planéte.
Tento kanál sa nazýva korunou inžinierstva svojej doby, najväčším kanálom v histórii ľudstva a jedným z najdôležitejších vodohospodárskych objektov. Panamský prieplav je známy aj ako „most Ameriky“.
Panamský prieplav spájajúci Pacifik a atlantické oceány, je systém plavebných komôr a prívodov vody, ktoré „vyrovnávajú“ hladinu mora medzi dvoma oceánmi. Tento 77 km dlhý kanál bol otvorený 12. júna 1920, no dnes zostáva jednou z najdôležitejších námorných ciest s obrovskou ekonomickou hodnotou. Jeho výstavba sa stala jedným z najzložitejších a najrozsiahlejších projektov v histórii ľudstva.
Je známym faktom, že symbolické stlačenie tlačidla na otvorenie kanála vykonal 28. americký prezident Woodrow Wilson priamo zo svojej kancelárie. Čo bolo na tú dobu bezprecedentné. Po stlačení tlačidla smeroval signál cez telegraf do Panamy a výbušniny na priehrade vybuchli. Explózia spôsobila, že vody umelého jazera Gatun naplnili kanál Culebra a lode mohli cestovať medzi Pacifikom a Atlantikom. Dnes je Panamský prieplav nielen najdôležitejšou lodnou trasou, ale aj obľúbenou turistickou atrakciou. Súradnice na Google Maps: 9,08000001,-79,68000001
Otvorenie kanála spájajúceho Stredozemné more a Červené more sa uskutočnilo v roku 1869. je podmienená hranica medzi Afrikou a Euráziou. Kanál bol koncipovaný ako alternatívna námorná cesta zo Stredozemného mora do Indický oceán. Jeho dĺžka je 163 km, jeho šírka pozdĺž dna sa pohybuje od 45 do 60 metrov a jeho hĺbka je asi 20 metrov. Kanál je dôležitým ekonomickým a strategickým aktívom, spája dva hlavné prístavy: Suez a Port Said.
Dnes je Suezský prieplav spolu s ťažbou ropy a cestovným ruchom jedným z hlavných zdrojov príjmov Egypta. Prieplavom prejde v priemere 48 lodí denne a preplávanie cez prieplav trvá približne 14 hodín. Súradnice v Mapách Google: 30,70500001, 32,344166676667
Bielomorsko-baltský kanál (Belomorkanal) postavili väzni Gulagu. Výstavba tohto kanála bola skutočnou tragédiou národné dejiny a symbol industrializácie. Kanál bol vybudovaný v rekordnom čase (za 1 rok a 9 mesiacov) a stal sa dôležitou vodnou cestou pre lodnú dopravu, ktorou je dodnes. Celková dĺžka Biele more-Baltický kanál z Onežské jazero predtým Biele more 227 km, hĺbka 4 metre, šírka 36 metrov. Kanál obsahuje 19 brán.
V ZSSR v roku 1932 boli uvoľnené „“ cigarety s veľmi vysokým obsahom dechtu, ktoré sa stali obľúbenými vďaka nízkej cene. Súradnice na Google Maps: 62,80000001, 34,80000001
Nemecko má tiež svoj vlastný obrovský kanál. Nazýva sa Stredonemecký prieplav a je dôležitou lodnou tepnou, ktorá spája Rýn cez prieplav Dortmund-Ems a prieplav Rýn-Herne s riekami ako Labe, Weser, Ems a jazerom s Odrou. Dĺžka Stredonemeckého prieplavu je 325,7 km. Tento kanál je známy svojimi mimoriadne malebnými výhľadmi na svoje brehy, ktoré do týchto miest lákajú mnoho turistov, ako aj mostami a nezvyčajnými budovami na križovanie lodí. Najznámejšie na tomto kanáli sú lodné kanály Minden a Magdeburg, ktoré dodnes lákajú davy zvedavcov.
Geta Canal je vodná cesta, ktorá v prvej polovici 19. storočia spájala Baltské a Severné more. Kanál je najkratšou cestou medzi týmito morami. Kanál bol otvorený 26. septembra 1832, patrí Švédsku a už desaťročia verne slúži jeho obchodným záujmom. Postupom času sa však tonáž obchodných lodí zmenila a potreba prieplavu sa vytratila. Dĺžka Getského kanála, na ktorom je mimochodom 58 plavebných komôr, je asi 420 km. Dnes sa Geta Canal stal predmetom záujmu turistov, milovníkov lodných výletov a plachtenie. Každoročne sa tu zídu tisíce turistov a športovcov.
Klong je komplexný systém kanálov, „Benátky Ázie“, ktorý sa nachádza v centrálnej časti nížiny Thajska. Po stáročia bol Klong hlavnou vodnou cestou v Thajsku. Len vďaka tomuto systému kanálov sa obchodníci a cestujúci mohli dostať z jedného kúta krajiny do druhého. Žiaľ, s rozvojom lodnej dopravy, vzhľadom na jeho inžinierske charakteristiky Klong prestal byť ekonomicky zaujímavý. Mnoho kanálov tohto systému už bolo v našej dobe zaplnených. Vďaka rozvoju cestovného ruchu v krajine sa kanál mohol vrátiť k svojej bývalej sláve.
Augustowský kanál je lodná cesta medzi Poľskom a Bieloruskom. Táto pamiatka vodného inžinierstva spája rieku Vislu s riekou Neman a nachádza sa v chránenej oblasti UNESCO. Dĺžka kanála je 101 km. Obsahuje komplexný systém zámky a padacie mosty.
Iniciátormi výstavby kanála Augustow boli Ksawery Drutsky-Lubecki, minister financií Poľska a Stanislav Staszic, Poliak verejný činiteľ. O vybudovaní tohto prieplavu rozhodol osobne cisár Alexander I., po projekte, ktorý na 500 listoch pripravila skupina vojenských inžinierov na čele s Ignácom Prondzinským, posúdil špeciálny technická komisia V Petrohrade. Potreba vybudovať prieplav vznikla po tom, čo Prusko v prvej štvrtine 190. storočia zaviedlo vysoké clá pre námorných nákladných dopravcov smerujúcich do pobaltských prístavov.
Je známe, že na výstavbe kanála Augustow pracovalo viac ako 7 tisíc robotníkov rôznych národností: Rusi, Bielorusi, Poliaci a Židia. V dokumentoch z tej doby sa zachovali informácie, že Židia sa pri stavbe kanála zaoberali najnáročnejšou a najšpinavšou, no zároveň najviac platenou prácou – naberaním vody z priekop.
Dosť na dlhú dobu Splavovanie dreva sa vykonávalo pozdĺž kanála Augustow. Po kanáli kráčali aj „Berlíny“ - drevené lode, ktoré prepravovali tovar. Pri pohybe proti prúdu používali konské záprahy a niekedy aj nákladné člny.
Dnes je Augustowský kanál akousi Mekkou vodných turistov, ktorí sa sem hrnú z celého sveta. Súradnice v Mapách Google: 53,866666667667,22,966666667667
Korintský prieplav, ktorý je dlhý len 6 km, je považovaný za najkratšiu lodnú tepnu. Hĺbka a šírka zároveň umožňujú aj najviac veľké lode a je jednoducho nemožné preceňovať jeho význam pre grécku lodnú dopravu. Nestratí svoj význam, už len preto, že priťahuje veľké množstvo turistov. Charakteristickým znakom Korintského prieplavu sú jeho vysoké steny - až 76 metrov nad vodou. Korintský prieplav je pôsobivý z každého uhla a je skutočným rajom pre nadšencov extrémnych športov.
Veľmi spojené s Korintským prieplavom nezvyčajný rekord. Mnoho jazdcov snívalo o skoku cez tento kanál a Robbie Maddison dokázal splniť sen nadšencov extrémnych športov. V roku 2010 dosiahol na svojej Honde CR500 rýchlosť 125 km/h, preletel cez kanál a pristál na opačnej strane. Maximálna výška skok - 95 metrov. Maddison povedal, že najťažšie pre neho bolo prekonať zónu zrýchlenia a jeho strach. Súradnice v Mapách Google: 37,9344444454444, 22,983888898889
Kielsky kanál spájajúci Baltské more a Severné more, ktorá sa nachádza v Nemecku. Svoje meno dostala na počesť rovnomennej zátoky a mesta Kiel. Dnes je tento kanál dlhý 98 km a široký viac ako 100 m jedným z najrušnejších kanálov v Európe. Kanál je v prevádzke od roku 1895. Doprava na tomto kanáli je organizovaná s nemeckou presnosťou a všetky veľké lode vždy sprevádza pilot. So závideniahodnou frekvenciou kanála hostí trajektové prechody. Je pozoruhodné, že do roku 1948 mal iný názov - Kaiser Wilhelm Canal.
kanál- umelý kanál určený na zníženie vodné cesty alebo presmerovať tok vody.
Prvé zavlažovacie kanály sa objavili na konci 6. tisícročia pred Kristom. v Mezopotámii. Zrejme približne v rovnakom čase začali v starovekom Egypte budovať zavlažovacie systémy, takže na prelome 20. a 20. storočia bola v oboch krajinách vytvorená široká sieť zavlažovacích kanálov. Je možné, že v Staroveký Egypt Objavil sa aj prvý lodný kanál na svete, ktorý spájal Červené more so Stredozemným cez jeden z prítokov Nílu. Konštrukcia tohto vodná tepna sa začalo okolo roku 600 pred Kristom. a trvala až do roku 518 pred Kristom, keď krajinu zajali Peržania.
Podľa spôsobu zásobovania vodou sú kanály rozdelené na gravitačné kanály, v ktorých voda tečie pod vplyvom gravitácie, a s mechanickým zdvíhaním vody, na ktoré sa používajú čerpacie stanice.
Podľa ich funkcií sú moderné kanály rozdelené do dvoch hlavných typov:
- kanály používané na – dodávku alebo odvod vody;
- kanály transportné funkcie (napríklad doručenie tovaru alebo osôb).
Kanály často vykonávajú obe funkcie.
V závislosti od účelu sú kanály rozdelené do niekoľkých typov.
Od dávnych čias dôležitá úloha V poľnohospodárstvo hrané melioračné kanály, ktoré sa zase delia na zavlažovanie a odvodňovanie (drenáž). Prvé z nich dodávajú vodu a distribuujú ju na polia, takže sa najčastejšie nachádzajú v púštiach a polopúšťach Ázie a Afriky, ako aj v oblastiach, kde sa vykonáva intenzívne poľnohospodárstvo. Tie naopak vodu z mokrade odvádzajú. Zavlažovacie kanály zvyčajne tvoria systém kanálov: hlavný, rozvodný, zavlažovací a drenážny. Vo veľkých zavlažovacích systémoch dosahujú hlavné kanály dĺžku niekoľko stoviek km, napríklad Veľký Stavropol (viac ako 300 km), Veľký Fergana (asi 300 km) a kanál Karakum (796 km po Ašchabad).
Zavlažovacie kanály dodávajú vodu pre potreby poľnohospodárstva (hlavne dobytka) do bezvodých a suchých oblastí; zvýšiť lokálny odtok malé rieky, zlepšiť ich hygienický stav.
Vodné kanály dodávajú vodu do miesta jej spotreby a prevádzkových podmienok a hygienické požiadavkyČasto sú nútení takéto štruktúry zatvoriť. ich hlavným cieľom– zásobovanie vodou bezvodých a suchých oblastí z miest, kde je neustále prebytok vody.
Zásobovanie vodou, zásobovanie vodou a zavlažovacie kanály môžu byť gravitačné a strojové.
Ďalším typom kanála je energia. Energetické kanály dodávajú vodu z rieky, nádrže alebo jazera do vodnej elektrárne alebo z nej odstraňujú odpadovú vodu. Energetické kanály sa vyznačujú relatívne krátkou dĺžkou (zvyčajne nepresahujúcou 5–10 km) a nízkou priepustnosťou.
Lodné kanály - sladkovodné a morské - spájajú rieky, jazerá a moria a sú zvyčajne určené pre rôzne druhy vodná doprava– od malých člnov až po veľké lode na hromadný náklad. Účelom vytvorenia plavebného kanála je spojiť povodia dvoch nádrží, skrátiť cestu medzi dvoma nádržami, zabezpečiť zaručenú plavbu, vyriešiť problém dopravnej dostupnosti po vodných cestách destinácií a vytvoriť ekonomicky výhodné dopravné cesty.
Lodné kanály (umelé vodné cesty) sa môžu spájať splavné rieky a more (Bielo more-Baltský kanál); môže sa vykonávať obchádzaním turbulentných úsekov veľkých otvorených vodných plôch, napríklad jazier a morí (Onega, Priladozhskie, Belozersky, Beregovoi, mexické kanály atď.) alebo obchádzaním perejových úsekov riek; môže narovnať kľukaté úseky rieky, aby sa skrátila dĺžka vodnej cesty (Choroshevsky kanál na rieke Moskva, kanál na rieke Don pod vodnou elektrárňou Tsimlyanskaya atď.); môžu slúžiť ako splavné prístupy z mora, jazera alebo rieky do obývaných oblastí, vnútrozemských prístavov, priemyselných podnikov, poľnohospodárskych oblastí (Petrohrad a Volžsko-Kaspické morské kanály atď.). Obtokové, vyrovnávacie a približovacie kanály sú zvyčajne otvorené (neuzamknuté). Takmer všetky spojovacie kanály sú uzamykateľné z dôvodu rozdielov hladín v prepojených riekach (more), ako aj z dôvodu potreby zníženia objemu výkopových prác pri výstavbe kanálov cez povodia. Voda sa do lodných kanálov dodáva gravitačne. Pobrežné obloženie sa používa na ich ochranu pred zničením vlnami vyplývajúcimi z pohybu lodí. Najznámejšie plavebné kanály sú Panama a Kiel.
Rybolovné kanály sú vybudované na zásobovanie neresísk vodou, na umožnenie prechodu rýb obchádzaním vodných stavieb, na prepojenie jednotlivých izolovaných nádrží s rybami na rieku atď.
Kanály na splavovanie dreva sa používajú na splavovanie dreva alebo pltí z miest ťažby na splavovaciu rieku alebo pílu, na prepravu dreva obchádzajúcou vodné stavby.
Komplexné kanály sa budujú za účelom komplexného riešenia viacerých ekonomických problémov. Napríklad pomenovaný kanál Volga-Don. IN AND. Lenina (s vodnou elektrárňou Tsimlyanskaya) – lodno-závlahovo-energetický komplex.
Hlavnými charakteristikami kanála sú tvar a veľkosť jeho živej časti, t.j. prietokový prierez.
Podľa tvaru živého prierezu koryta sa delia na tieto odrody: lichobežníkový, polygonálny, pravouhlý, polkruhový, parabolický, ohraničený zložitejšou krivkou alebo kompozitom.
Z hydraulického hľadiska je najvýhodnejší polkruhový tvar, ale pre náročnosť vytvárania a zachovania zakrivených obrysov v prírode sa polkruhové a parabolické tvary používajú veľmi zriedkavo.
Pri vedení kanálov v skalných výkopoch a v mäkkých pôdach sa vykonáva obdĺžnikový rez špeciálne prípady(na území osady, na svahoch a pod.) postavením oporných múrov.
V priereze majú kanály pravouhlý, lichobežníkový a mnohouholníkový (mnohostranný) tvar.
Ľadová pokrývka znižuje kapacitu kanála. Aby ste zabránili vzniku kalu v kanáli ( spodný ľad) prijať opatrenia na získanie povrchový ľad malá hrúbka. Ak je nevyhnutné veľké množstvo kaše, sú k dispozícii konštrukcie na jej vypustenie z kanála a samotný kanál je vedený s minimálnym počtom závitov.
Na ochranu koryta kanála pred zničením prúdmi a vlnami, zníženie strát vody filtráciou do zeme a zníženie drsnosti otvorenej časti (na zvýšenie priepustnosti kanála) sa používajú obklady. Obklady, ktoré slúžia len na ochranu svahov pred eróziou, sa vyrábajú vo forme kamennej dlažby, kamennej dlažby a rýhovania, ako aj betónových platní.
Na všetkých kanáloch, s výnimkou špeciálnych stavieb súvisiacich s prevádzkou kanála (plavné plavebné komory, čerpacie stanice na strojných kanáloch, prepady a pod.), sú v miestach priesečníkov kanála s vodnými tokmi vybudované rôzne stavby (rúry, sifóny, atď.). akvadukty), s komunikačnými trasami (viadukty, tunely, mosty, potrubia, prievozy a pod.) a v miestach prudkých zmien terénu (zmeny, rýchle prúdy).
Výstavba kanálov takmer vždy vyžaduje inštaláciu ďalších konštrukcií, ktoré možno rozdeliť do niekoľkých kategórií:
- stavby zásobovania vodou;
- spojovacie konštrukcie;
- štruktúry regulujúce všeobecný režim kanála.
Vodovodné stavby môžu nahradiť jednotlivé úseky kanálov tak pre hospodársku, ako aj pre hospodársku oblasť technické dôvody. Takéto štruktúry zahŕňajú žľaby, potrubia, tunely, akvadukty, sifóny, toky bahna atď.
V prípadoch, keď pôdne podmienky neumožňujú zriadiť spoľahlivé koryto kanála, alebo je terén, ktorým úsek trasy kanála prechádza, príliš zložitý (členitý terén, horské svahy a pod.), je vhodné použiť vaničky. Žľaby sú tiež umelé kanály, ale sú umiestnené na povrchu zeme alebo sú usporiadané nad zemou na podperách. Môžu byť vyrobené z dreva, železobetónu, kovu a iných materiálov. Pohyb vody v podnosoch je plynulý. Niekedy sú podnosy na vrchu chránené nejakým druhom povlaku, vďaka čomu sú svojou povahou bližšie k potrubiam.
Akvadukty sa inštalujú tam, kde kanál pretína akúkoľvek prekážku: rieku, roklinu, cestu atď. Akvadukt, na rozdiel od žľabu na podperách, je trvalou konštrukciou. V tomto ohľade sú akvadukty bližšie k mostom, zatiaľ čo samotný zásobník môže slúžiť ako rozpätie.
Potrubia umožňujú kanálovej vode prechádzať pod akoukoľvek prekážkou a používajú sa aj v nepriaznivých podmienkach. klimatické podmienky v určitých častiach kanála. Potrubia môžu byť umiestnené buď pod zemou alebo otvorené s priamym prístupom. Spôsob pohybu vody v potrubiach je zvyčajne tlak.
V prípade potreby prechodu akéhokoľvek vodného toku popod kanál je možné osadiť priepusty. Návrh a výpočty takýchto potrubí sú podobné potrubiam používaným pri križovaní vodných tokov s násypmi ciest a železníc.
Pri veľkom sklone terénu môžu rýchlosti vody v kanáli dosiahnuť neprijateľné hodnoty. V tomto ohľade je potrebné usporiadať úseky kanálov s rozdielmi vo výške. Na pripojenie takýchto úsekov sa používajú prepojovacie štruktúry, ktoré vo všeobecnosti zahŕňajú rýchle prúdy a kvapky.
Počas kvapiek sa voda pohybuje časť cesty pozdĺž konštrukcie a časť cesty padá. V stupňovitých kvapkách je energia padajúcej vody uhasená špeciálnymi zariadeniami. V konzolových kvapľoch tvorí padajúca voda v mieste dopadu lievik, ktorý postupne dosiahne takú hĺbku, že sa erózia zastaví a energia pádu úplne vyhasne.
Rýchle prúdy sú podnosy s veľkými sklonmi, v ktorých sa voda pohybuje rýchlosťou vyššou ako kritická. Rýchlosť by však nemala dosahovať hodnoty prípustné pre materiál dna a stien. Na zníženie rýchlosti je možné použiť zvýšenú drsnosť vaničky v podobe rôznych výstupkov, schodíkov a prahov. Na konci rýchleho toku sú na tlmenie rýchlosti inštalované studne s vodou.
Na spojenie úsekov kanálov rôznych výšok sa používajú aj čerpacie stanice.
Takéto štruktúry, ktoré regulujú všeobecný režim kanála, zahŕňajú stavidlá-regulátory a rozdeľovače vody, núdzové bariéry, prepady a prepady a vypúšťanie kalu.
Regulátor stavidla je hrádza vybavená vrátami. Medzi jeho funkcie patrí regulácia prietoku vody v samotnom kanáli, ako aj vo vetvách z neho. Núdzové zábrany sú prahy vybavené bránami. V prípade potreby môžu byť použité na izoláciu jednotlivých úsekov kanála.
Yu.V. Bogatyreva, A.A. Beljakov
Kanály sa týkajú vodovodných štruktúr (vodovodov) - umelých kanálov, ktorými sa voda dodáva z jedného miesta do druhého. Spolu s kanálmi zahŕňajú štruktúry zásobovania vodou žľaby, potrubia a hydraulické tunely. To, čo odlišuje kanály od zásobníkov, je to, že sú umiestnené v zemi, zatiaľ čo zásobníky sú umiestnené na zemi alebo nad zemou. Na rozdiel od potrubí a hydraulických tunelov sú korytá kanálov po väčšinu svojej dĺžky otvorené.
Typy kanálov
Kráľovský kanál v Írsku
V závislosti od účelu sú kanály rozdelené do niekoľkých typov.
Od staroveku zohrávali dôležitú úlohu v poľnohospodárstve. rekultivácia kanály, ktoré sa zase delia na zavlažovanie (závlaha) a drenáž (drenáž). Prvé z nich dodávajú vodu na polia a distribuujú ju tam, takže ich možno najčastejšie nájsť v púštiach a polopúšťach Ázie a Afriky, ako aj v oblastiach, kde sa intenzívne hospodári – napríklad v Kalifornii. a Stredomoria. Tie naopak vodu z mokrade odvádzajú.
Inštalatérstvo kanály privádzajú vodu do miesta jej spotreby a prevádzkové podmienky a hygienické požiadavky často nútia takéto stavby zatvárať. Ich hlavným účelom je zásobovanie vodou bezvodých a suchých oblastí z miest, kde je neustále prebytok vody.
Iný typ kanála - energie. Dodávajú vodu z riek do turbín vodnej elektrárne a potom odvádzajú vodu, ktorá prechádza turbínami mimo vodnej elektrárne.
Profil kanála Biele more a Baltské more
Podľa spôsobu zásobovania vodou sú kanály rozdelené na gravitačné kanály, do ktorých voda prúdi pod vplyvom gravitácie, a s mechanickým zdvíhaním vody, na ktoré sa používajú čerpacie stanice.
Príbeh
Kanály v staroveku
Prvé zavlažovacie kanály sa objavili na konci 6. tisícročia pred Kristom. e. v Mezopotámii. Približne v rovnakom čase začali zrejme v Starovekom Egypte budovať závlahové systémy, takže na prelome 1. a 2. tisícročia vznikla v oboch krajinách široká sieť závlahových kanálov, o ktorých starostlivosť padla na plecia tzv. najvyššia moc. Je možné, že prvý lodný kanál na svete sa objavil v starovekom Egypte, ktorý spájal Červené more s jedným z prítokov Nílu, rieky, ktorá sa vlievala do Stredozemného mora; vďaka tejto trase mohli lode cestovať z jedného mora do druhého. Výstavba tejto vodnej cesty sa začala okolo roku 600 pred Kristom. e. a trvala až do roku 518 pred Kr. e., keď krajinu zajali Peržania. Bohužiaľ, časom bol kanál pochovaný pod púštnym pieskom a zabudlo sa naň.
19. storočie
V roku 1879 Francúzsko štandardizovalo meradlo kanálov a lodí zavedením meradla Freycinet, čo viedlo k typu plavidla nazývaného peniche. Dnes sú tieto plavidlá nielen dopravou, ale aj životným štýlom a miestom pobytu pre rodiny mnohých riečnych robotníkov. Meradlá peniche sa stali typom I v modernej klasifikácii európskych vnútrozemských vodných ciest.
ZSSR
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 - priemerná rýchlosť prietok, m/s; C- koeficient odporu trenia po dĺžke (koeficient Chezy), m 0,5 / s, ktorý je integrálnou charakteristikou odporových síl; R- hydraulický polomer, m; ja- hydraulický sklon, ktorý keď rovnomerný pohyb prietok s voľnou hladinou sa rovná sklonu voľnej hladiny; ω - plocha otvorenej sekcie, m2.Prietok vody v kanáli je určený vodohospodárskymi výpočtami. Problém spočíva v určení prierezu kanála a jeho rozmerov pre relatívne úzky rozsah možných rýchlostí prúdenia. Úzkosť rýchlostného rozsahu je daná skutočnosťou, že kanál na jednej strane by nemal byť erodovaný a na druhej strane by nemal byť zanesený. Výpočet maximálnych rýchlostí pre zanášanie a eróziu je náročná úloha a rieši sa pomocou približných metód. Pre väčšinu materiálov sú rýchlosti erózie určené a uvedené v príslušných tabuľkách v závislosti od hĺbky toku.
Účtovanie procesov koryta
Mnoho veľkých kanálov je neodmysliteľne umelé rieky. Často nemajú spevnenie dna a svahov, čo spôsobuje výskyt kanálových procesov charakteristických pre obyčajné rieky. To je ešte zreteľnejšie, keď sa pri výstavbe kanálov využívajú prírodné vodné toky. Veľká dĺžka kanálov, vysoké prietoky vody, vplyv odtoku z priľahlého povodia - to všetko robí výpočet kanálov komplexnou hydrotechnickou úlohou.
Straty vody z kanálov
Straty vody z kanálov sú spôsobené jednak jej vyparovaním z povrchu otvorených kanálov a jednak jej filtráciou cez steny a dno kanála. V tomto prípade sú straty odparovaním vo väčšine prípadov veľmi malé, zatiaľ čo straty filtráciou môžu dosiahnuť veľmi vysoké hodnoty, čo výrazne znižuje ekonomickú účinnosť kanála. Okrem toho môže zalievanie blízkej pôdy viesť k zamokreniu oblasti, pri poklesoch pôd - k deformácii kanála a zničeniu štruktúr, v horských podmienkach - k nebezpečným kolapsom a bahnotokom.
Existujú dva stupne filtrácie: voľná a tlaková. Pri nevoľnej filtrácii s podporou prichádza filtračný prúd z kanála do kontaktu s prúdom zeme a je ním podporovaný.
Proti filtrácii sa dá bojovať tak, že sa dno a kanálik vystlajú, ako aj zníži priepustnosť vody v pôde lôžka, čo sa dá dosiahnuť mechanickým zhutnením a kolmatážou - vyplnením pórov pôdy malými časticami, napríklad v prípade piesočnatých pôd, možno použiť kolmatáž s hlinitými a bahnitými pôdami. Špeciálnym spôsobom zníženie priepustnosti vody je spôsob pridávania špeciálnych materiálov do pôdy kanála. Patrí sem umelé zasoľovanie pôdy, umelé glejovanie, olejovanie atď., avšak takéto metódy vedú k znečisteniu vodného toku.
Štruktúry na kanáloch
Výstavba kanálov takmer vždy vyžaduje inštaláciu ďalších konštrukcií, ktoré možno rozdeliť do niekoľkých kategórií:
- stavby zásobovania vodou;
- spojovacie konštrukcie;
- štruktúry regulujúce všeobecný režim kanála.
Vodovodné stavby
Vodárenské stavby môžu nahradiť jednotlivé úseky kanálov z ekonomických aj technických dôvodov. Takéto štruktúry zahŕňajú žľaby, potrubia, tunely, akvadukty, sifóny, bahnotoky atď.
V prípadoch, keď terénne podmienky neumožňujú vybudovanie spoľahlivého koryta kanála alebo je terén, ktorým úsek trasy kanála prechádza, príliš zložitý (členitý terén, horské svahy a pod.), je vhodné použiť vaničky. Žľaby sú tiež umelé kanály, ale sú umiestnené na povrchu zeme alebo sú usporiadané nad zemou na podperách. Môžu byť vyrobené z dreva, železobetónu, kovu a iných materiálov. Pohyb vody v podnosoch je plynulý. Niekedy sú podnosy na vrchu chránené nejakým druhom povlaku, vďaka čomu sú svojou povahou bližšie k potrubiam. Plocha prierezu podnosu je zvyčajne menšia ako kanál. V tomto ohľade sa im dáva väčšia zaujatosť. Kapacita žľabu sa vypočíta tak, že sa považuje za prepad so širokým prahom do kanála.
Akvadukty sú inštalované tam, kde kanál pretína akúkoľvek prekážku: rieku, roklinu, cestu atď. To, čo odlišuje akvadukt od podnosu na podperách, je jeho kapitálová štruktúra. V tomto ohľade sú akvadukty bližšie k mostom, zatiaľ čo samotný zásobník môže slúžiť ako rozpätie.
Potrubia umožňujú pretekanie kanálovej vody pod akoukoľvek prekážkou a využívajú sa aj v nepriaznivých klimatických podmienkach úseku kanála. Potrubia môžu byť umiestnené buď pod zemou, resp otvorený typ s priamym prístupom. Spôsob pohybu vody v potrubiach je zvyčajne tlak.
V prípade potreby prechodu akéhokoľvek vodného toku popod kanál je možné osadiť priepusty. Návrh a výpočty takýchto potrubí sú podobné potrubiam používaným pri križovaní vodných tokov s násypmi ciest a železníc.
Železobetónový podnos (Buckley, Washington, USA)