Канал

Тази статия е заизкуствените водни пътища.За други значения вижтеКанал (пояснение).

---

Каналитеса изкуствениводни пътища,обикновено свързващи съществуващиезера,рекиилиморета.Напоителнитеиотводнителнитеканали са предназначени за транспортиране на вода и исторически предшестват плавателните канали, използвани откорабии други плавателни съдове.

Най-старите известни канали са строени вМесопотамияоколо4000 пр.н.е.Големият китайски канале най-големият канал вантичността.След14 векс мрежа от канали се отводняват големи райони вНидерландия.В началото наИндустриалната революцияканалите са важно средство за транспорт на стоки и суровини преди развитието нажелезниците.

През 19 век конкуренцията на железопътната мрежа, а през 20 век и на пътищата правят каналите неудачни за масов транспорт и много от тях западат. Съвременна тенденция в някои области наЗападна Европае живописни канали от зората на индустриализацията да се обновяват и да се използват за разходки с лодки.

Канал в ЮжнаФранция

Видове канали

Коринтският канал

В зависимост от предназначението им каналите се делят на водносилови, напоителни, отводнителни, плавателни, за сваляне на дървен материал, рибовъдни, за спортни цели и комбинирани.Скоростта на водата в напоителните канали е по-малка от тази на силодобивните: тя се движи в границите от 0,5 m/s до 2 m/s. При по-малки скорости има опасност от затлачване и обрасване с растителност, а при по-голяма скорост – от разрушаване на стените и дъното на канала. При по-големи скорости е необходимо да се направи облицовка на канала. Облицовка се направи и при големи загуби на вода по трасето.

Поливните канали са надземни и подземни. Така например отязовир КопринкадоСтара Загорае изграден главният канал на напоителната система за напояване на полетата край Стара Загора с дължина 26 km, който минава и под Средна гора в тунел с дължина 13 km. В Стара Загора поради по-малката надморска височина е изграденаВЕЦ.

Плавателните канали могат да бъдат сладководни и морски, като съединяват реки, езера и морета, и са разчетени за различни видове транспортни средства – от малки лодки до огромни транспортни, военни и пътнически кораби. Плавателните канали се разделят на открити и шлюзови. Откритите съединяват водни площи с еднакво ниво на водата, а шлюзовите съединяват водоеми с различно ниво на водата или преодоляват препятствия като например планини. От откритите канали най-известни саСуецкиятиКоринтският канал,но много по-голям брой са шлюзовите канали. При тях корабите могат да се повдигат от ниските участъци към високите и обратно. Най-известните шлюзови канали саПанамскиятиКилският канал.От своя страна пресноводните канали се разделят на транзитни (съединяващи няколко водоема), водоразделни (свързват водоемите на две реки), обходни и съединяващи.

Гребните канали са специализирани спортни съоръжения, изграждани в близост до водни източници и използвани за състезания с различни видове спортни лодки. В Българиягребният канал в Пловдивс дължина 2,2 km, ширчина 120 m и дълбина 3 m е едно от най-добрите спортни съоръжения на Балканите от този вид.

Характеристики

Главна характеристика на каналите е формата и размера на напречното сечение на канала. Формата на каналите е най-разнообразна. Най-често се използва трапецовидната форма. Освен това сечението може да бъде правоъгълно, полукръгло, параболично или комбинация от различни форми.

Напречно сечение на каналите

Трапецовидно	Полигонално	Правоъгълно	Полукръгло

Наклонът на стените n се определя с израза

$n=\mathrm {ctg} \,\ Alpha =a/h,$

и зависи от вида на почвата, през която преминава каналът. При скалистите места наклонът е близък до нула, а при песъчливите почви може да достигне 3 – 3,5. Използването на укрепване на бреговете и дъното позволява да се направи необходимият наклон.

Основна характеристика на всеки канал или система от канали са максималните размери на корабите, които могат да преминават през него.

Два кораба от типаPanamaxпреминаващи през Панамския канал

Вътрешните канали често пъти се обслужват от кораби и лодки, които са специално построени с подходящи за тази цел размери. Пример за това са британските тесни и дълги лодки (английскиnarrowboat) с дължина до 22 m и широчина до 2,13 m. В този случай определящ фактор за максималните размери са размерите на шлюзовете. Тези размери са и определящ фактор за най-големите кораби, които могат да преминават през Панамския канал, където кораби с размериPanamaxса ограничени до 294,1 m и от 32,3 m широчина. При Суецкия канал, който няма шлюзове, определящ фактор е дълбочината на газене, която е ограничена до 16 m. Много канали имат и ограничения свързани с височината за преминаване под мостове и през тунели.

Загуба на вода

Загубите на вода в каналите основно са причинени от изпаряването на вода от повърхността на откритите канали и от просмукването на вода в почвата. При това загубите от изпарение са доста по-малки от загубите от просмукването в почвата, които могат да достигнат стойности, които силно да намалят ефективността на каналната система. Освен това просмукването на вода в почвата около канала може да доведе до заблатяване на местността, а при меки насипни почви – до деформация на канала и разрушаване на съоръженията. При планински условия това може да доведе до разрушения и свлачища.

Видове просмукване на вода от каналите

Без подпиране в необлицован канал	С подпиране в необлицован канал	Без подпиране в облицован канал	С подпиране в облицован канал
1 – начално ниво на подпочвените води 2 – граница на разтичане 3 – фронт на движението на зоната на омокряне 4 – поток на капките

Различават се два вида просмукване: свободно и с подпиране. При несвободното просмукване с подпиране, водата при просмукването си се подпира от подпочвените води и се ограничава от тях.

Исторически сведения

Древност и античност

Най-старите известни напоителни канали са изградени вМесопотамияоколо 4000 г. пр.н.е. По времето наИндската цивилизацияв днешнитеПакистани СевернаИндияв периода около 2600 г. пр.н.е. са изградени забележителни напоителни канали и водохранилища.Сведенията за първите канали са от около 2300 г. пр.н.е. при управлението наМерира Пиопи I.Тогава е изграден страничен канал наНил,който да заобиколи един от бързеите на реката близо доАсуан.

В древенКитайплаването по междуречни канали започва в периода 481 – 221 г. пр.н.е., като най-дългият известен канал от онова време е Хонг Гоу (известен като Каналът на дивата гъска). Той е описан от древнокитайския историкСима Циени според него е свързвал древните китайски държави Сонг, Джан, Чен, Кай, Цао и Вей.Далеч по-дълъг е каналът, нареченВелик китайски канал,който и днес продължава да е най-дългият канал в света. Той е дълъг 1794 km и е изграден от императорЯнкато транспортна връзка междуПекиниХанджоу.Строежът му започва през 605 г. и завършва през 609 г., като за прокарването му са използвани и стари напоителни канали, съществували още преди стотици години, като най-старият от тях датира от 486 г. пр.н.е. В най-тесните си участъци, преминаващи през населени места, каналът е широк не по-малко от 30 m.

Древногръцките инженери първи използватшлюзовепри строежа на канали, които да регулират водното течение. Първите опити за прилагането им са от древния египетски канал между Нил иЧервено море.

През Средновековието

Канал Тал,Пенджаб,Пакистан.

През средните векове водният транспорт се превръща в евтин и бърз начин за извършване натърговия.Причината за това е, че след краха наРимската империяпътищата са неподдържани и в твърде лошо състояние, а посредством водния транспорт превозваните товари могат да бъдат и в по-големи количества. Първият изкуствен канал в християнска Европа еFossa Carolina,построен в края на 8 век под личното ръководство наКарл Велики.По-трайно и икономически по-ефективно се оказало изграждането на италианския каналNaviglio Grande,построен между 1127 и 1257 г.По-късно канали са изградени и вНидерландияиФландрияс цел отводняване наполдеритеи подобряване на търговията.

Строежът на канали преживява нов подем през12 векпоради бурното развитие на търговията. Речното корабоплаване се подобрява рязко с въвеждането на една от най-простите системи за регулиране на нивото на водата, наречена „flash lock “(шлюз с единична преграда). Поради факта, че така се затруднявала работата на мелничарската промишленост, се наложило да се коригират механизмите на пропускане на водата и била въведена нова система с двойна преграда и междинен водоем, наречена („pound lock “). Първата известна е от 10 век в Китай, а в Европа е въведена през 1373 г. въвVreeswijk,Нидерландия.Друго важно развитие настъпва с откриването на съединяващи се под ъгъл шлюзове, преграждащи течението. За първи път такива са изградени в Италия вБертола да Новатепрез 16 век. Следващото нововъведение били шлюзовете тип гилотина.

Първият известен канал, който съединява речни долини, разделени с хълмове, е Великият китайски канал. В Европа първият подобен тип канал е изграден вГерманияпрез 1398 г. Първият канал, който използва системата „pound lock “, съединяваЛоарасъсСенаи е изграден през 1683 г., последван отКанал дьо Миди,свързващАтлантически океансъсСредиземно море.За да функционира правилно, са изградени 8 шлюза, 157-метров тунел и три големиакведукта.

Строежът на канали напредва с постоянен темп в Германия през 17-и и 18 век, като се свързват трите големи рекиЕлба,ОдериВезер.Във Великобритания вероятно първият построен канал е вЕксетър,открит през 1563 г. Най-старият канал, построен за промишлени цели в Северна Америка, е „Mother Brook “вДедам,Масачузетс.Той е изграден през 1639 г. с цел осигуряването на вода за задвижването намелници.ВРусияВолго-Балтийския канале част от националната система от канали в страната. Пуснат е в експлоатация през 1718 г. и свързваБалтийско моресКаспийско,посредством връзката между рекитеНеваиВолга.

Индустриална революция

Най-високият акведукт, част от каналната мрежа във Великобритания

Каналите стават още по-важни с развитието на промишлеността. Най-големият стимул за изграждане на каналната система идва синдустриалната революцияи необходимостта от осигуряването на евтин транспорт на големи количества суровини и произведени стоки.

По време на ранната фаза на индустриалната революция в Европа, особено във Великобритания иИрландия,а по-късно и в нововъзникналите колонии в Северна Америка, изграждането на канали предшества развитието нажелезниците.След откриването на каналите „Санки “(1757) и „Бриджуотър “(1761) цената на въглищата вЛивърпулиМанчестърпада наполовина. Това от своя страна е причината за истинска мания да бъдат изграждани канали във Великобритания. В периода между 1760 и 1820 г. в страната са открити над сто канала.

Освен за нуждите на промишлеността,Кралският военен каналвРомни Марше изграден, за да служи като бариера против нашественици и да осигури сигурна защита на британската армия по време наНаполеоновите войни.

Каналът „Блакстоун “в Масачузетс иРоуд Айлъндизпълнява подобна роля в началото на индустриалната революция в периода между 1828 и 1848 г. ДолинатаБлекстоунсе превръща в голям износител на стоки по време на Американската индустриална революция.

Като допълнение на транспортната им функция в някои части от САЩ, предимно на североизток, където има голям брой бързотечащи реки, водната енергия се превръща в основно средство за захранване с енергия на заводите (най-вече текстилни фабрики), особено в периода следГражданската война в Америка.Като пример за това вЛоуъл,който се смята за „люлката на американската индустриална революция “, са изградени 9,7 km канали, построени от 1790 до 1850 г.

Състояние днес

Глобалната икономикатрудно би могла да бъде представена без глобалниятранспорт.Една от най-важните му съставни части е водният транспорт, който осигурява транспортирането на големи количества суровини и готови стоки между различните региони в света. За целта от изключителна важност са големите кораби:танкери,контейнеровози,кораби за насипни товари и други. За тези кораби от значение за глобалната икономика от важно значение са Панамският и Суецкият канали. Размерите на тези канали, т.е. големината на корабите, които могат да преминават през тях, са определящи и за производството на кораби. Тези канали са модернизирани през годините, като при всяка модернизация се увеличават размерите на преминаващите кораби. Изграждането наНикарагуанския каналще се създаде възможност за още по-големи кораби да преминават паралелно на Панамския канал.

Размерите на каналите са от съществено значение за корабите за военни цели. Големите военноморски флотове се изграждат и с отчитане на възможността за преминаване през каналите.

ВЕвропа,Северна Америка,Китай,Русияса изградени вътрешни плавателни канални системи, които имат отчасти глобално значение, но основно служат за развитието на локалните икономики на страните, въпреки че сухопътният транспорт и ЖП-транспортът имат много по-голямо значение за тези икономики.

Мрежа в Европа

Каналът Дунав – Черно море

Трасе на канала Дунав – Черно море

В Европа наличието на големи реки плавателни в голяма част от дължината е предпоставка за широкото им използване за плавателни цели.

Една от най-развитите водноканални системи в Европа е тази на Германия. На територията на Германия се намират едни от най-важните изкуствени водни пътища, създадени за подобряване на транспортната инфраструктура. Един от тях еКилският канал,който съединява Балтийско море и Северно море и съкращава с 460 km пътя между Елба и Кил. Има голямо икономическо и стратегическо значение за балтийските държави. Това е най-масово използваният плавателен канал в света. Освен за плавателни цели каналът се използва и за отводняване на близо 1600 km² площи около него. Друг канал, започнат през 1960 г. и завършен окончателно през 1992 г., е каналътРейн – Майн – Дунав,който съединява Черно море със Северно море и Атлантическия океан. Каналът е оборудван с 16 шлюза; 11 от тях са разположени в басейна на Рейн и осъществяват покачване от ниво 230,9 m до нивото на водораздела 406 m; 5 шлюза са в басейна на Дунав и осъществяват спад от водораздела до 336,2 m.

Каналът Дунав – Черно море (Румъния)е завършен в окончателен вид през 1987 г. Каналът е трети по големина в света след Панамския и Суецкия канали. По обем на извършени изкопни работи заема първо място в света. Независимо от съществуващите мнения, че той е изграден с политически цели, има висока цена и ниска възвръщаемост,този канал, както и изграденият по-късноКанал Дунав - Черно море (Украйна)имат голямо екологично значение. Те заобикалятделтата на река Дунав,която е обявена отЮНЕСКОза защитена територия и част от световното природно богатство.

Великобритания

Фолкъркското колелов Шотландия, свързващо два канала на различна височина.

Корабче, преминаващо през най-дългия и висок акведукт в Обединеното кралство,ПонткисилтевУелс

Системата от водни канали на Обединеното кралство представлява една изключително развита система, поддържана и до днес. Историята преминава от използване за поливане и транспорт до превръщането ѝ в основна и важна част от индустриалната революция. Днес основната функция на тази система е за спорт, почивка и удоволствие. Използването на водните канали се увеличава, като изоставени и безстопанствени канални системи се отварят отново, както и се изграждат нови. Пример за това е изграденото модерно съоръжение за свързване на два канала на различна височина чрезФолкъркското колело.По-голямата част от водните канали в Обединеното кралство се поддържат отCanal & River Trust,като част от каналите са частна собственост.

По-голямата част от каналите на Обединеното кралство могат да пропускат лодки с дължина между 20 и 30 m и се използват основно за почивка.

При увеличаващо се население на света и намаляващи свободни площи все по-трудно става изграждането на нови инфраструктури. За изграждането наоптическа телекомуникационна системае създадено съвместно предприятие (joint venture) между бившатаMarconi CompanyиCanal & River Trustс цел полагане и експлоатация на система, разположена по дъното на водните канали в страната..Тя има предимство спрямо разположената под земята, защото е предпазена при разкопаване и ремонтни дейности за други цели, както и полагането на кабелите и ремонта им се облекчава при използването набаржи.При това в Обединеното кралство се използва и съществуващото от миналотосервитутноправо за използване на водните канали.

Интересен факт е, че през 1889 г. писателятДжеръм К. Джеръмиздава пълната със забавни приключения книгаТрима в една лодказа пътуване с лодка поТемза.Тази книга става толкова популярна, че след кратко време броят на лодките за разходки се увеличава почти двойно.

Русия

Изградена е Единна дълбоководна система на европейската част на Русия, която включва:

• рекаНева
• Ладожко езеро
• рекаСвир
• Онежко езеро
• Беломорско-балтийски канал
• Волго-Балтийски канал
• Канал Москва
• рекаВолга
• рекаКама
• Волго-Донски канал
• рекаДон
• рекаБелая.

Чрез тази система от водни каналиМоскваима връзка с 5 морета –Бяло море,Балтийско море,Каспийско море,Азовско мореиЧерно море,поради което е наричанград на 5-те морета.

Въпреки че има връзка между Каспийско море и Черно море чрез системата от канали, има предложение за изграждане на директна връзка между двете морета, нареченаЕвразия (канал)(руски Евразия (канал)) с възможност за преминаване на големи кораби между двете морета.

България

Мащабите на изгражданите в България водни канали не са толкова внушителни по размери, но през годините са изграждани различни системи с голямо практическо значение. Тези канални системи са свързани основно спроизводството на електрическа енергияинапояванетоили най-често и двете. Така например една от първите комплексни системи за производство на електрическа енергия (пусната в експлоатация през 1959 г.),Баташки водносилов път,има водосборна област от събирателни канали и тунели, чиято обща дължина възлиза на 165 km, от които тунели 72 km и 7 бр. дюкери с обща дължина 6450 m. Построени са водоводовите канали и тунели – водовод Бистрица, водовод Равногор, водовод Нова махала, водовод Гашни, водовод Беглика и други по-малки. С тях водата се насочва към язовирБатак,язовирГолям Беглик,язовирТошков чарк,язовирБеглика,язовирШирока поляна.

Баташки водносилов път – схема на главна напорна деривация на първото стъпало

Каналът между стените наВидинската градска крепосткрай замъкаБаба Вида,снимка от 1920 – 1930 г. (изт.:ДАА,Видин)

В края на шестдесетте години на двадесети век България е била на трето място в света след САЩ и Япония по броя на изградените язовирни стени. Всички изградени тогава язовирни стени функционират и до днес. Освен големи язовири, в България са построени и много микроязовири. Микроязовирите служат за сезонно или многогодишно регулиране на местния отток. До 1963 г. в България са построени и около 2000 микроязовира, а напояваната само от тях площ достига един милион декара. Общо напояваните земи в България са надминали над 11 милиона декара. За напояването на тези площи са изградени основно широка мрежа от напоителни канали. Няма официални данни колко от тези канали са функционално годни, но драстичното спадане на отчетените напоявани площи е факт.Такива са и оценките дадени в Икономически доклад на БАН за 2016 година:монокултурно земеделие, като се произвеждат само 7% от ябълките, 22% от доматите, 33% от месото и 44% от млякото, необходими за населението на България.

Екологични проблеми

Екологични проблеми има при всички транспортни съоръжения поради нарушаване на традиционни пътища на миграция, както и създаване на нови транспортни пътища за мигриране на различни нехарактерни животински видове.

• През 1999 г. в Каспийско море през каналната система на Русия се заселватгребенестите.Тяхното размножаване води до съкращаване на числеността нацацатана 60 %,което от своя страна води до намаляването на популацията на есетровите риби икаспийския тюлен.

Общо в резултат на корабния транспорт в Каспийско море са проникнали около 60 чужди растителни и животински вида, което е довело до значителни изменения на екосистемата..

• Големи проекти за преобразуване на природата, като изграждането на напоителни канали с отклоняването на по-голямата част от потока на реките като напримерСърдаряиАмударямогат да доведат до екологични катастрофи като пресъхването наАралско море.

Градове на вода

Каналите са запазена марка наВенеция,като много градове в света, които имат развита канална система са отъждествявани с нея (като например „Северната Венеция “, както често е наричанСанкт Петербург). Този град е построен върху блатисти острови, като сградите са изградени върху дървени стълбове, забити в земята. По този начин на практика не каналите, а сушата е създадена от човека. Венеция е град с дълга история и през 12-век е могъщград-държава.

Амстердаме построен по подобен начин, като сградите са върху дървени стълбове в основата. Става град около 1300 година.

Други градове с широка мрежа от водни канали саАмерсфорт,Делфт,Докьом,Дордрехт,Утрехт,Лайден,Хертогенбос,Гауда,Леуварден,Харлеми други в Нидерландия;БругеиГентв Белгия;Авейров Португалия;Бирмингамв Англия;БерлиниХамбургв Германия;Лахорв Пакистан;Санкт Петербургв Русия;Форт ЛодърдейлиКейп Корълвъв Флорида.

Ливърпулското пристанище (наречено още Ливерпул – морски и търговски град, наанглийски:Liverpool Maritime Mercantile City) – е част от градЛивърпул,е включено в списъка на Световното културно наследство наЮНЕСКО.

• 
  Пресичане на два канала вАмстердам
• 
  Канал „Грибоедев “вСанкт Петербург,Русия
• 
  Канал вСет,Франция

Вижте също

• Суецки канал
• Панамски канал
• Никарагуански канал
• Рейн - Майн - Дунав
• Акведукт
• Канализация
• Шлюз

Източници

Тази страница частично или изцяло представлявапреводна страницатаCanalв Уикипедия на английски. Оригиналният текст, както и този превод, са защитени отЛиценза „Криейтив Комънс – Признание – Споделяне на споделеното “,а за съдържание, създадено преди юни 2009 година – отЛиценза за свободна документация на ГНУ.Прегледайтеисторията на редакциитена оригиналната страница, както и напреводната страница,за да видите списъка на съавторите. ​ ВАЖНО:Този шаблон се отнася единствено доавторските прававърху съдържанието на статията. Добавянето му не отменя изискването да се посочватконкретни източници на твърденията,които да бъдатблагонадеждни.​