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

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

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

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

_______________

Источник информации: Атлас офицера/ - Москва: 1984.

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

Виды судоходных каналов. Особенности судоходства на каналах.

Канал - это искусственный открытый водовод в земляной вы­емке или насыпи. По назначению каналы делятся на соединительные, обходные и подходные.

Рис. 37. Аварийные ворота на каналах

Соединительные каналы служат для соединения водным путем рек разных бассейнов, а также для соединения рек, озер и морей (например, канал имени Москвы, Волго-Донской имени В. И. Ленина, Беломорско-Балтийский и др.).

Обходные каналы предназначены для обхода судами озер, на которых бывают сильные штормы, а также центральных ча­стей больших городов и т. п.(к таким каналам относятся Приладожские, Прионежские и др.).

Подходные каналы - это искусственное углубление во­доема или водотока по судовому ходу, имеющее знаки навигационной обстановки. Подходные каналы служат в основном для подхода судов с основного водного пути к портам, населенным пунктам и промышленным предприятиям, находящимся в сто­роне от реки (например, каналы в Архангельске, Ленинграде, Сеймовский на р. Оке и т. д.).

По способу питания каналы бывают самотечные и с искусственным питанием.

В самотечные каналы вода поступает непосредственно из реки или, озера и сама распространяется по всему каналу. Такие каналы наиболее просты и дешевы в эксплуатации.

У каналов с искусственным питанием воду из источника при помощи насосов накачивают в водораздельный бьеф, откуда она стекает самотеком. Например, на Волго-Донском канале имени В. И. Ленина построены три насосные станции, имеющие по три мощ­ных насоса, каждый из которых за 1 с перекачивает 15 м 3 воды.

К гидротехническим сооружениям, необходимым для эксплуата­ции канала, в основном относятся судоходные шлюзы, аварийные во­рота, аварийные водосбросы и водоспуски.

Шлюзы на каналах служат для пропуска судов из одного бьефа в другой.

Аварийные ворота служат для выключения отдельных участков канала в случае аварии или для ремонта. Аварийные ворота (рис. 37) состоят из следующих основных частей: устоев 1, ворот 2, понура 6, флютбета 5, водобойной части 3 с гасителями энергии 4. Ворота делают в виде поворотных ферм или в виде откатных затворов, состоящих из двух полотнищ.

Аварийные водосбросы предназначены для сброса воды из канала в случае его переполнения. Они представляют собой обычно боковой водослив в дамбе канала. Отметка водослива должна быть не ниже форсированного уровня.

Водоспуски служат для опорожнения каналов; это трубы, закладываемые в дамбы ниже уровня воды.

Основные формы поперечных сечений судоходных каналов - ложбинообразная, прямоугольная, трапецеидальная и полигональная.

Если по каналу должно проходить немного судов и они пойдут в ос­новном по его оси, используя наибольшие глубины, - применяют ложбинообразную форму канала (рис. 38, в). При интен­сивном движении, когда суда, то и дело встречаются, обгоняют друг друга и большую часть движутся над откосами, ложбинообразная форма неудобна, - она увеличивает для судна опасность удариться об откос.

В этом отношении лучшей является прямоугольная (рис. 38, б), а затем трапецеидальная (рис. 38, е) форма се­чения канала. Первая встречается редко, так как строительство вертикальных стенок очень сложно и обходится дорого. При трапе­цеидальной форме наблюдается особенно сильное оплывание откосов.

На современных судоходных каналах принята преимущественно полигональная (рис. 38, г) форма поперечного сечения. Дно в таких каналах горизонтально, а откосы имеют различную крутизну, зависящую от рода грунта. При этом верхняя часть более крутая, нижняя - более пологая.

В зависимости от положения относительно поверхности земли Канал может быть в выемке (рис. 39, а), в полувыемке и в полунасыпи (рис. 39, б) и в насыпи (рис. 39, б). В насыпь обычно закладывают противофильтрационный слой глины.

Крепление откосов каналов необходимо для за­щиты от разрушения под воздействием судовых волн, течения воды, льда, ударов судов и др. Наиболее часто применяют крепления отко­сов в виде мостовой или каменной наброски на слое щебня или гравия. В последнее время широко применяется крепление откосов железобе­тонными и бетонными плитами, а также шпунтом.

Для судоходства большое значение имеет величина профильного коэффициента п, равного отношению живого сечения канала и к пло­щади погруженной части миделя судна % при полной осадке:

Чем больше п, тем меньше сопротивление воды движению судна. Для больших современных каналов величина п = 4 - 5,5.

Закругления каналов делают с возможно большим радиусом, кото­рый должен быть более 5-6 длин наибольшего судна. В особых случаях радиус закругления может быть снижен до трех длин судна (но не ме­нее), при этом канал расширяют.

Судовые волны, набегая на откосы канала, разрушают их. Волна оказывает на обоих сильное динамическое воздействие. Часть воды стекает с откоса обратно в канал, а часть проникает внутрь откоса, при­чем, просачиваясь вниз, размывает основание откоса. Высота волны за­висит от размеров судна и скорости его движения и достигает 1,3 м. Приближение судов к берегу приводит к увеличению высоты набегания волны на откос. Поэтому суда по возможности должны двигаться по оси канала,

Большое влияние на откосы и дно канала оказывает струя потока воды, отбрасываемая движителями, особенно, когда судно идет вбли­зи откоса в повороте канала или с дрейфом при ветре. Деформация от­косов происходит также за счет возникающего течения при стесне­нии живого сечения канала корпусом судна.

Вследствие перечисленных причин каменная отмостка откоса ру­шится и сползает, уменьшаются судоходные глубины.

Скорость движения судов на каналах ограничена и не превышает 12-15 км/ч.

Сбрасывание мусора и шлака в канал запрещается. Отдача якорей возможна лишь в отведенных местах, пользование лотами и цепями-волокушами не разрешается.

Плавание по каналу усложняется малыми габаритами судового хо­да, наличием аварийных и заградительных ворот, паромных переправ, шлюзов и других сооружений. Кроме того, во время работы насос­ных станций возникают течения, которые могут вызвать рыскли­вость судна.

Морские судоходные каналы представляют собой искусственный путь для соединения двух морских бассейнов или для подхода судов к портам. Они могут быть открытые и шлюзованные.

Открытые каналы наиболее распространены, к ним относятся все подходные каналы, проходящие по суше, протокам морского устья или морю и являющиеся надводными или представляющие собой под­водную искусственную прорезь.

Открытые каналы могут быть без ограждения или ограждены парными или одиночными дамбами. Огражденные каналы меньше подвергаются действию волн и менее заносятся наносами.

Морскими подходными каналами являются Архангельский (рукав дельты,) Днепро-Бугский (бар), Херсонский (лиман, рукав и река), Волго-Каспийский (рукав дельты), Ленинградский, Ждановский, Ка­лининградский (морской залив) и т. д. Общая протяженность морских подходных каналов в СССР превышает 1000 км.