Водные каналы – это настоящее чудо инженерной мысли, которое позволяет соединить две водные акватории, обеспечивая при этом комфортное и безопасное передвижение судов. Они играют важную роль в экономике, культуре и истории многих стран, а также являются украшением окружающего ландшафта.
- Что такое водный канал
- Характеристики каналов
- Виды каналов
- Мелководные каналы
- Глубоководные каналы
- История каналов в России
- Каналы в древности
- XIX век
- Россия до революции
- СССР
- Каналы в европейской части России
- Бывшие каналы
- Действующие каналы (какие бывают водные артерии)
- Проекты каналов
- Местные каналы
- Каналы в Азиатской части России
- Бывшие каналы
- Действующие каналы
- Проекты каналов
- Местные каналы
Что такое водный канал
Водный канал – это искусственно созданный водоем, предназначенный для соединения двух водных объектов, например рек или морей. Они используются для перевозки грузов, пассажиров, а также для отдыха и туризма.
К разновидностям искусственных водных потоков можно отнести следующие сооружения:
- Лоток – искусственное русло, устроенное над землёй или на её уровне.
- Трубопровод – закрытое гидротехническое сооружение, предназначенное для переноса воды из одного водоёма в другой.
- Гидротехнический тоннель – искусственное русло закрытого типа. Оно позволяет проводить водный поток под толщей земли или других пород.
Характеристики каналов
Основными характеристиками для искусственных рек являются форма и размер сечения ложа искусственного русла. Их выбор зависит от хозяйственного назначения сооружения и особенностей конкретной местности.
Выделяют следующие виды поперечного сечения искусственных рек:
- трапецеидальное;
- полигональное;
- прямоугольное;
- полукруглое;
- параболическое;
- составное.
С точки зрения гидравлики, самыми подходящими для сооружения искусственного русла являются полукруглые и параболические формы. Но из-за проблем, связанных с техническим устройством и экономической целесообразностью, от подобных форм отказываются в пользу ложа в виде трапеции, прямоугольника или полигональной фигуры.
Размер сечения рукотворного потока воды зависит следующих факторов:
- необходимого расхода воды;
- типа грунта;
- предельной скорости течения для конкретного основания;
- габаритов судов, которые будут передвигаться по сооружению.
Виды каналов
Разделить искусственные речные русла на виды можно по трём признакам:
- хозяйственное назначение;
- характер течения;
- глубина потока.
Хозяйственное назначение рукотворного потока зависит от задач его дальнейшего использования. Различают следующие виды:
- Энергетические (или деривационные) используются в гидроэнергетике для обеспечения движения турбин и создания перепада высот. Они обычно являются частью гидротехнических сооружений, состоящих из искусственных рек, водохранилищ и плотин, и служат для отвода воды из естественного водоёма к месту расположения гидротурбины. Такие сооружения имеют небольшую длину и объёмное сечение. Их ложе облицовывается материалом, уменьшающим трение воды.
- Судоходные предназначены для движения судов и кораблей. Они имеют большую глубину и ширину, чтобы обеспечить проход судов различных размеров. Их русла могут быть оборудованы шлюзами для регулирования уровня воды и обеспечения доступа судов на разные высоты. Строительство рукотворных морских проливов позволило улучшить связь между океанами и значительно уменьшило время морских походов.
- Ирригационные (или оросительные) используются для доставки воды на сельскохозяйственные угодья для полива растений. Они обычно имеют большую длину и ширину, чтобы обеспечить равномерное распределение воды по всей площади поля. Одна оросительная система включает в себя магистральный, распределительный и водосбросный участок. Они могут быть оборудованы насосами и другими устройствами для повышения эффективности системы орошения.
- Обводнительные служат для обводнения засушливых районов и обеспечения водой животных и людей. Они обычно проходят через пустыни и полупустыни, где вода является дефицитным ресурсом. Чаще всего такие сооружения одновременно являются и оросительными водоёмами.
- Водопроводные используются для транспортировки воды от источника (например реки или озера) до потребителя (например города или завода). Они могут быть как открытыми, так и закрытыми. Открытые системы обычно используются в сельской местности, а закрытые – в городах и промышленных зонах. Часто их оснащают насосными станциями для повышения давления воды.
- Осушительные используются для отвода избыточной влаги с заболоченных территорий. Они обычно пролегают через болота и озера, и служат для снижения уровня воды в этих местах. Их создают с помощью дренажных систем и насосных станций.
- Лесосплавные используются для транспортировки леса по воде от мест заготовки до мест переработки или продажи. Они обычно имеют достаточную глубину и ширину для прохождения плотов с лесом. На них устанавливают специальные сооружения для облегчения движения плотов и предотвращения их повреждения.
- Рыбоводные создаются для поддержания и увеличения популяции рыбы в водоемах. Они обычно оборудованы специальными устройствами для создания оптимальных условий для жизни рыб, такими как кормушки, укрытия и системы очистки воды.
Течение воды в искусственном канале может обеспечиваться за счёт природного перепада высот (естественный водоток) или при помощи системы шлюзов и насосов (искусственный водоток).
При искусственном водотоке направление и скорость течения регулируется человеком.
Мелководные каналы
Это искусственные водные потоки с небольшой глубиной, которые обычно используются для движения небольших судов и лодок. Они соединяют водоёмы в пределах ограниченной небольшой территории.
Их сооружение решает проблемы транспортировки людей и грузов, рыболовства и туризма. Неглубокие искусственные реки широко распространены на территории Европы (Венеция, Амстердам) и европейской части России (Москва, Санкт-Петербург).
Глубоководные каналы
Это искусственные русла с большой глубиной, которые используются для движения крупных судов и кораблей. Они соединяют между собой большие водоёмы или служат для обустройства портовых городов, находящихся вне береговой линии.
Такие сооружения могут быть частью транспортных систем, а также использоваться для добычи полезных ископаемых и научных исследований. Сооружения подобного типа – Суэцкий в Египте и Панамский в Панаме – были построены в XIX – XX веках. Их появление значительно сократило морской путь из Индийского океана в Средиземноморье и из Атлантики в Тихий океан.
История каналов в России
Реки имели большое значение в жизни славян. Их основные поселения располагались на берегах естественных водоёмов. По их руслам проходили транспортные и торговые пути. В местах максимального сближения основных рек организовывали волоковые переправы. Но первые искусственные водные каналы были построены только в начале XVIII века.
Каналы в древности
Появление искусственных каналов в России связано со строительством Санкт-Петербурга. Для обеспечения его транспортной связи с центральными районами российского государства царь Пётр I приказал построить водную систему, состоящую из естественных русел рек и рукотворных сооружений. Она связывала Балтийское море с рекой Волгой.
Путь проходил по следующим объектам:
- река Волхов;
- Сиверсов канал;
- Вишерский канал;
- река Мста;
- водораздельный участок в Вышнем Волочке;
- река Тверца.
Вышневолоцкая водная система стала крупнейшим гидротехническим сооружением в Европе XVIII столетия. Она активно использовалась с 1713 по 1893 год.
XIX век
В начале XIX века для соединения Волги и Балтийского моря были сооружены две водных системы.
Тихвинская водная система – часть Волго-Балтийского водного пути. Разработка проекта по соединению русел рек Сясь, впадающей в Ладожское озеро, и Молога, являющейся притоком Волги, начался в 1712 году. В 1811 судоходство по новому торгово-транспортному пути было открыто.
Он начинался от города Рыбинск на Волге, проходил по рекам Молога, Чагодоща, Горюн и Соминка. Между реками Соминка и Тихвинка соорудили Тихвинский соединительный канал. Далее суда до Санкт-Петербурга шли по реке Сясь, Ладожскому озеру и река Неве. Протяжённость Тихвинской водной системы составляла 924 километра.
Мариинская водная система – водный путь из Балтийского моря в Волгу. Она единственная из гидротехнических сооружений, построенных в дореволюционной России, сохранилась в рабочем состоянии до нынешнего времени.
По первоначальному проекту водный маршрут проходил по естественным водным объектам: река Шексна, Белое озеро, река Ковжа, река Вытегра, Онежское озеро, река Свирь, Ладожское озеро, река Нева. Между реками Ковжа и Вытерга был создан Мариинский канал.
После начала судоходства стало понятно, что небольшие суда, которые ходили по Мариинскому речному пути, не могут выходить в большие озёра без угрозы гибели. Для решения этой проблемы создали несколько обводных искусственных русел в обход больших водоёмов. К ним относятся следующие каналы:
- Белозерский;
- Онежский;
- Свирский;
- Сясьский;
- Ладожский.
Расстояние в 1 143 километра суда преодолевали за 58 дней. Основной проблемой Мариинской водной системы являлась маловодность, которая не позволяла передвигаться по ней большим грузовым судам.
Россия до революции
В начале XX века было начато строительство канала, соединяющего бассейны рек Обь и Енисей. Первоначальный проект предусматривал сооружение 20 шлюзов, через которые смогли бы проходить суда водоизмещением 30 тонн. Но к моменту завершения строительства эти цифры снизились до 14 и 8 соответственно.
Построенным искусственным руслом пользовались во время русско-японской и I мировой войны. В настоящее время водоём является местной достопримечательностью и охраняется государством.
СССР
В СССР было реализовано множество масштабных строительных проектов, в том числе и строительство каналов. Вот некоторые из них:
- Беломорско-Балтийский. Был построен в 1931 – 1933 годах. Он соединил Белое море с Балтийским и позволил значительно сократить путь между двумя морями.
- Имени Москвы (ранее известный как канал Москва – Волга). Был построен с 1932 по 1937 год. Соединил Москву-реку с Волгой и обеспечил столицу СССР водой для водоснабжения и судоходства.
- Волго-Донской судоходный. Строительство началось в 1948 году и завершилось в 1952 году. Он соединил Волгу и Дон, обеспечив возможность судохоыдства между Каспийским, Черным, Белым и Балтийским морями.
- Волго-Балтийский водный путь. Преображение Мариинской водной системы было начато в 1960-х годах и продолжалось до 1980-х годов. После масштабной перестройки система получила новое имя — Волго-Балтийский канал. Он соединил Волжскую систему с Балтийским морем, что позволило значительно сократить сроки доставки грузов и увеличить грузоподъемность судов.
- Каракумский – это крупный ирригационный и транспортный искусственный водоём в Туркменистане, который был построен в период с 1954 по 1988 год. Он соединяет реки Амударья и Мургаб и проходит через пустыню Каракумы. Длина потока составляет около 1 445 километров.
Каналы в европейской части России
Современные речные системы европейской части России связаны многочисленными каналами. Они играют важную роль в развитии экономики, речного транспорта и туризма.
Бывшие каналы
Некоторые каналы с течением времени потеряли своë хозяйственное значение. Многие их объекты в настоящее время стали достопримечательностями местного или государственного значения. К ним относятся следующие каналы:
- Вишерский;
- Ивановский;
- Мазурский;
- Полесский;
- Северо-Екатерининский;
- Тихвинский.
Действующие каналы (какие бывают водные артерии)
На европейской территории России располагаются старейшие из действующих искусственных водных артерий. В том числе следующие каналы:
- Беломоро-Балтийский;
- Северо-Двинский;
- Волго-Балтийский водный путь;
- Волго-Донской;
- Волго-Каспийский;
- имени Москвы;
- Терско-Кумский;
- Невинномысский;
- Калининградский.
Проекты каналов
В конце 80-х годов прошлого столетия были разработаны, но не воплощены в жизнь несколько проектов каналов:
- Евразия;
- Волго-Дон 2;
- Восточный судоходный.
Местные каналы
К каналам местного значения в европейской части России относятся искусственные водные объекты Москвы, Санкт-Петербурга, Казани.
Каналы в Азиатской части России
В Азиатской части России строительство искусственных водных путей началось в середине XIX века. Но они не получили широкого распространения в этой части страны.
Бывшие каналы
Первые гидротехнические сооружения на территории Сибири и Приморья появились на рубеже XIX и XX столетий. В настоящее время они перестали функционировать. К ним относятся следующие объекты:
- Кулундинский магистральный канал;
- Алейская оросительная система;
- Обь-Енисейский канал.
Действующие каналы
Единственный действующий водный канал Азиатской части России находится в Новосибирской области. Он соединяет Новосибирское водохранилище и реку Обь.
Проекты каналов
В советское время разрабатывался масштабный проект по направлению части стока сибирских рек на территорию Средней Азии. Проект получил название Поворот Сибирских рек. Работы над ним были прекращены в конце 80-х годов прошлого века.
Местные каналы
На территории Сибири и Дальнего Востока не распространены искусственные водные русла. Единственным действующим рукотворным речным руслом местного значения является Новосибирский судоходный канал. Он проходит по территории Советского района Новосибирска.
Водные каналы в России играют важную роль в транспортной инфраструктуре, обеспечивая доступ к рекам и морям для речных и морских судов, а также для перевозки грузов и пассажиров. Они являются источниками водоснабжения для городов и промышленных предприятий, а также используются для рыболовства и рекреационных целей. Кроме того, водные искусственные реки способствуют улучшению экологической ситуации, повышая качество воды и предотвращая загрязнение водоемов.
А рядом с Вашим городом проходит какое-нибудь рукотворное русло? Поделитесь интересной информацией о нем!