Водный канал. Искуственные водные пути: водохранилища, каналы и шлюзы

Тысячи лет назад они становились причиной кровопролитных сражений, за доступ к водным артериям могущественные правители жертвовали жизни людей. Стремительные реки и моря давали людям главное – воду для полива сельскохозяйственных угодий, пищу и возможность путешествовать, первые крупные поселения и города планеты формировались именно на берегах крупных рек и вблизи моря. За тысячи лет люди научились подчинять себе водную стихию, пиком могущества человека в данной области является строительство водных каналов – искусственных водных артерий, которые могут иметь самое разное назначение. Каналы строят для сокращения водных маршрутов или чтобы перенаправить поток воды, многие современные каналы несут сразу несколько важных функций. По внешнему виду современные каналы крайне сложно отличить от настоящих рек, они невероятно красивы и гармоничны. Встречаются на планете и довольно опасные каналы, а некоторые из них давно находятся во внимании туристов.

Уникальной во всех отношениях достопримечательностью мирового масштаба является Коринфский канал – самый узкий судоходный канал на планете. Соединяет этот канал два крупных залива – Коринфский и Саронический, а название получил в честь всем известного греческого города, расположенного на его западной оконечности. Главной отличительной особенностью канала являются его параметры, имея длину более 6 км, в ширину канал составляет всего 25 метров. С обеих сторон канал обрамляют высокие каменные стены, устремленные ввысь на 76 метров, а глубина одного из самых протяженных каналов на планете и вовсе кажется скромной, она составляет всего 8 метров.

О строительстве канала между заливами двух морей местные жители начали задумываться тысячи лет назад, первый план строительства канала разработал тиран Периандр еще в 7 веке до н.э. Его грандиозным планам так и не суждено было осуществиться, едва начав работы, их пришлось остановить из-за ряда возникших трудностей. Канал, который путешественники могут увидеть сегодня, смело можно назвать выдающейся исторической достопримечательностью.

Его начали строить в 1881 году, а торжественное открытие канала состоялось в августе 1893 года. Еще несколько десятилетий назад канал имел важнейшее экономическое значение, сегодня он представляет больший интерес с туристической точки зрения. Ежегодно по каналу проходит более 11 000 судов, среди которых немало туристических паромов, а любители острых ощущений уже много лет используют мосты над каналом для банджи-джампинга.

Панамский канал, который часто называют «Мостом двух Америк», является настоящим шедевром с инженерной точки зрения. Он соединяет два океана – Атлантический и Тихий, и представляет собой сложнейшую систему водозаборных механизмов и шлюзов. Протяженность канала составляет порядка 77 км, учитывая то, что он был открыт еще в 1920 году, все вышеизложенные факты кажутся еще более фантастическими. Несмотря на то, что с момента открытия канала прошло без малого сто лет, его продолжают считать одним из самых величайших инженерных проектов человечества.

Северное и Балтийское моря соединены Кильским каналом, который также причислен к важным туристическим объектам Германии. Канал был назван именем расположенного поблизости города Киль и одноименной бухты, его протяженность составляет порядка 98 км. Несмотря на то, что ширина Кильского канала сравнительно невелика и составляет около 100 метров, он считается самым загруженным и востребованным каналом Европы.

Одним из самых известных и узнаваемых на планете остается Суэцкий канал, соединяющий Красное и Средиземное моря. Уникальное географическое положение между Африкой и Евразией позволяет ему претендовать на статус не только важнейшего транспортного узла, но и на звание выдающейся достопримечательности мирового значения. Протяженность канала составляет 163 км, а максимальная ширина по дну достигает 60 метров. Глубина Суэцкого канала в сравнении с другими тоже довольно велика и достигает 20 метров.

Расположенный в Великобритании Каледонский канал еще несколько десятилетий назад был важнейшим транспортным узлом, а сегодня является, в первую очередь, невероятно привлекательным туристическим объектом. Соединяет канал два крупных озера – Лох-Лохи и Лох-Несс, помимо грузовых барж по нему курсирует огромное количество прогулочных теплоходов. Для движения канал открыт в период с марта по октябрь, многие путешественники стремятся посетить эти места именно весной, чтобы насладиться гармоничными пейзажами.

Среди многочисленных каналов, представленных на территории России, самым известным является Беломорско-Балтийский. Его длина составляет порядка 227 000 метров, ширина канала в сравнении с другими «мировыми гигантами» тоже довольно велика – 36 метров, а глубина составляет всего 4 метра. Учитывая вышеозначенные параметры, сложно представить, что на строительство канала было потрачено менее двух лет, огромный масштаб работ был выполнен всего за 21 месяц.

Августовский канал соединяет две крупные реки – Вислу и Неман, и располагается на территории двух государств – Польши и Белоруссии. Первые суда прошли по каналу в 1839 году, поэтому его смело можно причислить к выдающимся историческим объектам. Поскольку инициатива строительства принадлежала Польше, то свое имя канал получил в честь польского города Августов. Цель строительства масштабного канала, протяженность которого составила 101 000 метров, была предельно проста, Августовский канал планировали активно использовать для сплава леса.

Среднегерманский канал является настоящим лидером страны по ряду показателей и уже много лет остается важнейшим транспортным узлом Германии. Протяженность самого длинного канала Германии составляет 325 700 метров, он соединяет Рейн с крупными водными артериями государства, в числе которых реки Эльба, Эмс, Везер и Одер. Путешественникам канал интересен, в первую очередь, из-за расположенных по его берегам живописных пейзажей и исторических достопримечательностей.

В Швеции находится масштабный Гета-канал, он был построен в первой половине 19 столетия и соединяет Балтийское и Северное моря. Немногим менее 200 лет он служит торговым интересам страны, а за последние годы приобрел немало новых статусов. Открытие Гета-канала состоялось 26 сентября 1832 года, сегодня он хорошо известен любителям парусного спорта, водных прогулок и рыбалки. Протяженность канала весьма внушительная и составляет порядка 420 000 метров, он включает 58 шлюзов и огромное количество сопутствующих построек.

О Великой китайской стене сегодня знают буквально все, даже те, кто никогда не был в Китае. Еще одна уникальная достопримечательность страны – Великий китайский канал – незаслуженно остается за пределами внимания многих путешественников. Вместе с тем, именно он является самым протяженным судоходным каналом планеты, его длина составляет 1 794 км. Соединяет канал расположенный на севере государства город Ханчжоу с Пекином, изначально он строился в торговых целях.

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

Глава IV . Искусственные водные пути.

К искусственным водным путям относятся водохранилища, каналы и шлюзованные реки.

§ 12. Водохранилища.

Водохранилища представляют собой искусственные озера, образованные от подпора воды плотинами. По внешнему виду водохранилища сходны с озерами, но отличаются от них по судоходным и гидрометеорологическим условиям, равно как и от рек, в пойме которых они образовались.

Для водохранилищ характерно изменение рельефа дна, в прошлом речного, и затопленной речной поймы. Чередование глубоких и мелких мест меняется довольно часто и беспорядочно, отчего изменяется положение судоходных трасс. В прибрежных районах за счет разрушения берегов от волнения изменяется рельеф, что наиболее характерно для мест, где происходят большие колебания уровней воды, сильные волнения, а дно и берега легко размываемы.

Некоторые водохранилища имеют свои особенности. Например, Рыбинское водохранилище имеет торфянистое дно, поэтому там часто всплывает торф огромными плавучими островами площадью до 100 га и толщиной слоя торфа до 6 м. Эти торфяные острова выносятся на фарватер и затрудняют судоходство.

Наиболее глубокие участки водохранилищ находятся ближе к плотинам, там плавание проходит как по основному фарватеру, так и вне его. На верхних по течению участках водохранилищ транспортное судоходство вне фарватера обычно отсутствует, так как глубина там мала и резко колеблется в зависимости от изменения уровня водохранилища (из-за сброса воды через плотину). Поэтому, несмотря на огромные площади водохранилищ, судоходство на них осуществляется только по основным судоходным трассам. Прежде чем сойти с основной трассы водохранилища, нужно быть уверенным, что во время плавания вне ее не произойдет понижения горизонта воды, которое может вызвать обсыхание судна.

Хотя водохранилища по размерам приближаются к большим озерам, ветровой и особенно волновой режимы на них не похожи ни на озерные, ни на морские. Высота волн на отдельных водохранилищах может быть особенно большой (см. § 35 «Волновой режим»).

Ориентирование местоположения судна и выбор курса на водохранилищах во многом отличны от принятых в речных и озерных естественных условиях. Суда идут по определенным, заранее подготовленным по глубине и ширине трассам, которые, как правило, проходят на большом удалении от берега. Если трасса в какой-то части проходит у берегов, условия плавания приближаются к речным.

Отдаленность трасс от берегов часто делает невозможным ориентирование и контроль за движением судна по береговым ориентирам. Это особенно касается маломерных судов, так как дальность видимости с них небольшая. Поэтому при проводке судов по водохранилищу нужно уметь определять местоположение судна и осуществлять контроль за курсом по карте и компасу, т. е. применять штурманский метод судовождения.

На картах водохранилищ обычно даются рекомендованные, заранее проложенные курсы. Штурманский метод судовождения необходимо применять повседневно для контроля местоположения судна, так как плавучая обстановка может быть смещена со своих штатных мест. Осенью и весной, когда навигационное оборудование трасс водохранилищ еще не выставлено, плавание возможно только по компасу и карте.

Следует всегда помнить, что на водохранилищах имеются специальные порты-убежища, в которые уходят суда с трасс во время шторма или перед ним, при неблагоприятных прогнозах. Места нахождения портов-убежищ должны быть заранее известны судоводителям-любителям.

Кроме описанных выше больших водоxpaнилищ разряда О, есть малые водохранилища разряда Р, где условия плавания и ориентирования не отличаются от речных.

§ 13. Каналы.

Судоходным каналом называется гидротехническое сооружение с искусственно созданным судоходным руслом для связи рек, озер, водохранилищ и морей. Судоходные каналы могут быть соединительные, подходные и обходные, а также шлюзованные и открытые нешлюзованные.

Соединительные каналы связывают обычно бассейны двух различных морей, рек или озер. Например, Волго-Донской канал имени Ленина соединяет реки Волгу и Дон, Беломорско-Балтийский канал - Белое море с Балтийским, канал имени Москвы - реку Волгу с Москвой-рекой.

Подходные каналы обеспечивают подход судам с основного судоходного фарватера моря, озера, реки к причалам населенных пунктов и предприятий.

Обходные каналы предназначены для обхода озер и рек, в которых плавание затруднено из-за частых штормов, порогов и т. п. Так, существуют каналы в обход порогов Дуная, Приладожский и Прионежский каналы и др.

Шлюзованные каналы соединяют водные бассейны с разными горизонтами воды, поэтому на канале делаются судоходные шлюзы. К шлюзованным каналам относится большинство каналов внутренних водных путей СССР.

Открытые нешлюзованные каналы соединяют водные бассейны с одинаковыми уровнями воды. Чаще всего это морские каналы.

Большинство открытых каналов проложено по естественным глубинам, например, Архангельский, Херсонский, Волго-Каспийский, Днепро-Бугский морской канал на подходах к Николаеву на Буге и т. д. Некоторые открытые каналы по всей длине или на отдельных участках ограждены искусственными насыпями - дамбами, например, Ленинградский, Калининградский и Ждановский каналы. На последних двух каналах дамбы устроены только с одной стороны. Поперечное сечение каналов может быть разнообразным: трапециевидным, ложбинообразным и т. п.

Обычно ширина судоходных каналов рассчитана на двустороннее движение по ним, но в отдельных местах, в частности на поворотах, каналы могут иметь ширину большую, чем основные прямые участки. Ограниченная ширина делает управление судном на канале близким к речному. Управление судном на шлюзованных каналах осложняется не только стесненностью судового хода, но значительным числом гидротехнических сооружений и выложенных камнем откосов.

Плавание маломерных судов по шлюзованным каналам с большим и оживленным судоходством осложняется возможностью присасывания этих судов к другим, большим по водоизмещению, при расхождении (см. § 47, 48). Кроме того, волна, образованная крупными и быстроходными судами, отраженная от каменных берегов каналов, создает толчею и легко сбивает малое судно с курса. Составы на изгибах канала и на прямых участках при ветре идут так, что начало состава находится у одного берега, а окончание толкаемого состава у противоположного. Обогнать такой буксирный состав в канале часто невозможно в течение продолжительного времени. На каналах особенно сильно ощутим даже небольшой ветер, который затрудняет расхождение судов при встрече и обгоне.

Рис. 30. Общая схема шлюза и подхода к нему: 1 - река; 2 -правый берег; 3 - левый берег; 4 - плотина; 5 - камера шлюза; 6 - верхняя голова шлюза; 7 - нижняя голова шлюза; 8 -верхний подходный канал; 9 - нижний подходный канал; 10 -верхние ворота; 11- нижние ворота; 12 - шкафная ниша для помещения створок открытых ворот; 13 - короткая водопроводная галерея для наполнения камеры шлюза; 13а - водопроводная галерея для опорожнения камеры шлюза; 14 - затвор водопроводной галереи; 15 -стенки камеры шлюза; 16- верхние направляющие палы-эстакады; 17 - нижние направляющие палы-эстакады; 18 -верхнее разделительное сооружение; 19 - нижнее разделительное сооружение; 20 -белый бакен; 21 - знак «Сигнал»; 22 - семафор или светофор дальнего действия; 23 двухзначные светофоры, разрешающие или запрещающие выход из камеры; 24 - ограничительные огни на подходах к шлюзу; 25 - стоповые огни на стенках камеры шлюза; 26 - огни на створках ворот шлюза

Если канал относится к внутренним водным путям, то выставляется судоходная обстановка для искусственных водных путей; если канал морской, выставляется морское навигационное оборудование.

§ 14. Шлюзы.

Шлюз - гидротехническое сооружение, представляющее собой камеру для перемещения судов с одного повышенного уровня воды - бьефа - выше шлюза (плотины) на другой, более низкий уровень воды ниже шлюза или, наоборот, с нижнего бьефа на верхний.

Шлюзы строятся на реках в гидротехническом комплексе, называемом гидроузлом, в который, кроме шлюза, входят: плотины, подходные к шлюзу деривационные каналы, дамбы, причальные стенки для ожидания шлюзования судов и пр. Шлюзы строятся также и на каналах.

В зависимости от числа камер шлюзы бывают однокамерные (наиболее распространенные), двухкамерные и т. д. Для одновременного двустороннего прохода шлюзов предназначены параллельные шлюзы - «в две нитки».

Шлюз состоит из верхней и нижней головы камеры, самой камеры и подходных каналов (рис. 30).

Головы шлюза объединяют в себе наиболее массивные устройства у стен сооружения на концах камеры. В головах шлюза располагаются ворота и ниши в стенах для убирания ворот - шкафные части шлюза, а также водопроводные системы для наполнения и опорожнения камеры. Ворота шлюза могут быть в виде створок, сегментные и опускные (опускаются вниз), а также плоские. Уступ для шлюза под водой, в который упираются закрытые ворота, называется порогом, или королем.

Камера шлюза - это бассейн между головами шлюза, где судно перемещается по вертикали с одного бьефа на другой. Камеры шлюзов в плане могут быть длиной до 300 м и шириной до 30 м.

Подходные или деривационные каналы служат для подхода судов к шлюзу и ожидания шлюзования.

Для закрепления швартовых тросов, подаваемых с судов, камера шлюза оборудована специальными швартовыми устройствами. К ним относятся причальные тумбы, неподвижные крюки и рымы, плавучие рымы и крюки.

Для перемещения грузовых и пассажирских судов по воде кратчайшим путем, с целью снижения временных, трудовых и материальных затрат, прокладывались искусственные водные магистрали - каналы. Сегодня действующие гидротехнические сооружения оказывают значительное влияние на развитие коммерческого судоходства и экономики стран, которым они принадлежат. В статье мы рассмотрим некоторые важнейшие судоходные каналы мира.

Один из самых протяженных судоходных путей расположился в России, в частности на территории Республики Карелия, и зовется он Беломорско-Балтийским. Канал соединил Белое море в границах города Беломорск и Онежское озеро в районе деревни Повенец и позволяет судам двигаться дальше в Балтийское море.

Судоходная магистраль растянулась на 227 км при минимальной глубине фарватера 4 метра и ширине 36 метров. При ее строительстве было возведено более 120 гидротехнических сооружений, в том числе 19 - шлюзовых.

История возведения Беломорско-Балтийского канала весьма трагична, ведь строился он силами заключенных, число которых, по некоторым оценкам, достигало 280 тысяч. Водная трасса прокладывалась с использованием только ручного труда и была сдана в эксплуатацию менее чем за два года в августе 1933.

Волго-Донской судоходный канал

От Волгограда до Калача-на-Дону протянулся один из каналов России - Волго-Донской имени В. И. Ленина. Он соединил две крупнейшие реки - Волгу и Дон. Русло простирается примерно на 101 км, из которых 45 километров приходится на водохранилища. Минимальная глубина судоходного канала составила 3,5 метра.

Для полного преодоления водного пути из Волги в Дон кораблям приходится столкнуться с прохождением тринадцати шлюзных сооружений. Они представляют собой Волжскую и Донскую шлюзовые лестницы. Высота первой достигает 88 метров и включает в себя девять однокамерных однониточных шлюзов, а вторая поднимается на 44,5 метров и состоит из четырех шлюзов аналогичной конструкции.

Габариты шлюзовых камер — 145×18 метров. Расстояние между шлюзами колеблется от 700 м на волжском склоне до 20 км на донском склоне. Канал проложен по Береславскому, Варваровскому и Карповскому искусственным водохранилищам. Время прохождения водной акватории судами составляет 10-12 часов.

О местонахождении очередного судоходного канала можно смело догадаться по его названию - это Панамский канал, который распростерся на территории небольшой и удивительной по своей красоте страны, расположенной сразу в двух частях света, - Панаме. Канал признан одной из ее важнейших достопримечательностей. Кроме того, он позиционируется как уникальный памятник настойчивости и героизму людей, его построивших.

Судоходный канал создавался для сокращения протяженности морских путей, следуя по которым, приходилось огибать Южноамериканский континент.

С учетом рельефа местности искусственное русло проложено не по прямой, а изгибается, поэтому его длина составляет 81,5 километров. Около 65 километров построили по суше, а остальные 16,4 км для возможности судов добраться к большим глубинам проложены по дну Панамской и Лимонской бухт. Общая ширина — 150 м, в шлюзовых камерах она составляет 33 м, а глубина — 12 м. 12 июня 1920 года канал был официально открыт.

Наименьшей протяженностью характеризуется самый узкий судоходный канал в мире - Коринфский. Он расположен на территории знаменитой Эллады и был возведен на Коринфском перешейке для соединения двух морей - Эгейского и Ионического. Канал дал возможность сократить морской путь на 400 км за счет отмены необходимости обходить полуостров Пелопоннес. В тоже время искусственное русло отделило вышеназванный полуостров от материка.

Коринфский канал был построен за 12 лет, в период с 1881 по 1893 год. В строительстве было задействовано около двух с половиной тысяч рабочих, которых набирали по всей Греции. Длина водного маршрута, проложенного сквозь материк и имеющего сходство с глубоким каньоном, приближается к шести километрам, а высота отвесных стен достигает 76 м. Ширина канала на уровне моря составляет 25 метров, а на морском дне — 21 м.

Спустя столетие после завершения строительства он несколько потерял свое экономическое значение из-за своей ширины. Указанному факту способствовали и размывы стен, возможность оползней, а также строительство больших океанских судов, ширина которых превышает 20 метров. Последнее делает невозможным их проход по каналу. В настоящее время самый узкий судоходный канал превратился в туристический аттракцион для круизных лайнеров и небольших катеров.

Завораживающее зрелище - по безжизненной пустыне медленно плывут гигантские корабли и танкеры! А все это благодаря Суэцкому каналу, который соединил Красное и Средиземное море и условно разделил два материка Африку и Евразию. Водная магистраль расположилась на территории современного Египта, к западу от Синайского полуострова. Ее протяженность составляет 160 км, ширина в нижних точках варьируется в пределах 45-60 метров, а по глади воды достигает 350 м.

Открытие канала во второй половине ноября 1869 года позволило морским судам двигаться между Европой и Азией более коротким путем, минуя обход Африканского континента. Изюминкой канала является то, что он простирается по ровному рельефу местности, где нет необходимости возведения шлюзов, поэтому морская вода свободно перемещается по нему.

Среднегерманский канал

Свой судоходный путь существует и в Германии. Он носит название Среднегерманский канал и является важной полноводной артерией, соединяя Рейн через водотоки Дортмунд-Эмс и Рейн-Херне с крупными реками государства, в числе которых Везер, Эльба, Эмс, Одер, а также несколько озер.

Длина Среднегерманского канала - 325,7 км. Он популярен крайне живописными прибрежными видами, которые притягивают сюда большое количество людей. Помимо окрестностей ценители зеленого ландшафта могут также наслаждаться красотой мостов и экзотическими строениями, предназначенными для переправы судов. Наиболее популярны на канале Минденский и Магдебургский протоки, которые и по сей день притягивают к себе толпы туристов и ценителей прекрасного.

Крупнейшие судоходные каналы мира

Панамский канал (рис. 11.13) соединяет Атлантический и Тихий океаны, образуя водный путь через Панамский перешеек. Идея создания водного пути между океанами возникла еще в 1534 году, когда король Испании Карлос I приказал выполнить осмотр маршрута предполагаемого канала. Однако только в 1880 году к строительству канала приступила французская компания, но в течение 20 лет ей не удалось выполнить задуманный проект. В 1903 году США и Панама подписали договор о строительстве. Спустя 10 лет канал был построен, и 15 августа 1914 года через него прошли первые суда.

Панамский канал имеет 3-х камерный Гатунский шлюз, который позволяет судам из Атлантического океана подняться на 26 метров над уровнем моря и выйти в оз. Гатун. Оттуда суда проходят каналом к однокамерному шлюзу Педро-Мигель, где опускаются на 9,5 м, а затем, пройдя озеро Мирафлорес и одноименный двухкамерный шлюз, попадают в Тихий океан. Подходной канал от океана до шлюза рассчитан на приливы и отливы высотой 3 м.

Камеры судоходных шлюзов канала имеют размеры: длина – 305 м, ширина – 33 м, напоры на каждую камеру 9,0...9,5 м.

Для шлюзования судов используются запасы воды, которые накапливаются в озере Гатун, площадью 423 кв. км за счет стока реки Чагрес. Постоянный уровень воды в озере Гатун поддерживается Гатунской земляной плотиной, а потери воды из озера компенсируются попусками воды из озера Модден, которое расположено в русле реки Чагрес и поддерживается водорегулирующей плотиной.

Через канал проходят суда с осадкой 12 метров. Время прохождения судна занимает 9 часов.

Затраты на эксплуатацию канала составляют 450 млн. долларов в год, при этом 100 млн. долл. затрачивается на техническое обслуживание и усовершенствование канала.

В настоящее время канал обслуживается совместной Панамо-американской комиссией. В дальнейшем предполагается передача канала в ведение государства Панама. В 2009 г. началось строительство на канале третьей нитки шлюзов, что расширит пропускную способность канала.

Суэцкий канал соединяющий Средиземное и Красное море, имеет исключительно важное значение, открывая прямой водный путь из Европы в Азию и Австралию, сократив при этом на десятки тысяч километров прежний водный путь в обход Африки вокруг мыса Доброй Надежды.

Идея соединения двух морей – Средиземного и Красного – зародилась в глубокой древности. По некоторым данным такой канал существовал, но соединял он Красное море с одним из протоков Нила, по которому суда фараонов выходили в Средиземное море.

Существующий канал минует реку Нил и непосредственно соединяет Средиземное и Красное море. Первый проект соединения был составлен в 1803 году французскими инженерами по заказу Наполеона, однако только в 1858 году французскому предпринимателю Лессепсу удалось приступить к его реализации. Для строительства канала привлекались египетские крестьяне (феллахи). Число рабочих в 1863 году составляло более 36 тысяч человек. В 1869 году канал был открыт для судоходства.

Трасса канала с севера проходит по лагунам, сообщающимся с рукавами Нила и со Средиземным морем, затем по песчаной пустыне, возвышающейся сначала на 4 м, а потом до 12-15 м над уровнем моря. Это наиболее высокая часть местности. Затем канал проходит по болотистой местности, по озеру Тимза, по двум соленым озерам (Большое и Малое), снова по песчаной равнине, а затем пересекает скальный массив, протяжением около 10 км.

Общее протяжение канала после открытия составляло 164 км при глубине 8 м. В настоящее время глубина канала увеличилась до 12 м и его длина возросла до 171 км за счет продления мелководной части со стороны Средиземного и Красного морей.

Ширина канала по дну при открытии была равной 22 м, в настоящее время его ширина составляет более 60 м.

Колебания уровня Средиземного моря у Порт-Саида вследствие ветровых сгонов и нагонов составляют 0,6 м. Приливов и отливов здесь не наблюдается.

В южном устье канала у города Суэц в связи с сообщением Красного моря с Индийским океаном наблюдается приливно-отливные колебания от 1 до 2 м. Эти незначительные колебания уровней не вызывают существенных течений по каналу, тем более что на трассе канала расположен ряд озер, которые снижают уклоны вдоль канала. Это и позволило построить Суэцкий канал открытым, без устройства судоходных шлюзов - как в устьевых участках, так и по всей трассе.

Кильский канал (рис. 11.14) соединяет Кильскую бухту Балтийского моря с устьевым участком реки Эльбы, недалеко от ее впадения в Северное море.

Создание глубоководного Кильского канала Германией было обусловлено рядом причин. Во-первых, стремлением избежать прохода судов по датским проливам, где извилистый фарватер и малые глубины допускают движение судов с осадкой не более 8-9 м. Во-вторых, необходимостью избежать опасности для судов, вызванных частыми туманами на северном побережье страны. И, в-третьих, необходимо было сократить протяженность водного пути.

В период, когда были принято решение о строительстве канала (1871 г.) Германии, необходимо было предвидеть возможность ведения боевых действий как в Северном, так и в Балтийском морях. Поэтому Кильский канал был построен в 1895 году в габаритах, обеспечивающих пропуск военных кораблей, а в 1914 году перед началом первой мировой войны был реконструирован.

Местность по трассе канала длиной 99 км представляет равнину, высота которой составляет в основном 10-15 м над уровнем моря.

Как со стороны Балтийского, так и стороны Северного морей возведены шлюзы, которые компенсируют колебания уровней.

В Кильской бухте, имеющей воронкообразную форму, происходят колебания уровней, вызванные ветровыми нагонами (до 3 м) и сгонами (до 2,3 м). В другом конце канала колебания уровней вызваны приливами и отливами, что приводит к ежесуточным колебаниям уровней до 9 м.

Шлюзы Кильского канала имеют габариты: длина 330 м, ширина 45 м, глубина на пороге 13,8 м.

Сайменский канал (рис. 11.15) соединяет системы внутренних озер Финляндии (оз. Сайма) с Балтийским морем. Канал проходит частично по территории России, которая передана в аренду Финляндии. Так как уровень воды озера Сайма расположен на 70 м выше уровня Балтийского моря, то перепад между озером и морем преодолевается восьмью шлюзами, расположенными по трассе канала. Трасса канала по финской территории имеет длину 23,33 км, в том числе 21,15 км по искусственному руслу, а 2,18 км по озерам. На российской стороне 10,91 км по искусственному руслу, а 8,69 км по озерам.

Питание канала осуществляется из озера Сайма, а также за счет притока малых рек и озер на трассе канала. Регулирование уровней в бьефах производится через сифонные водосбросы, установленные в головах малых шлюзов старой трассы канала, построенного еще в позапрошлом веке.

Существующие шлюзы канала имеют габариты: длина – 85 м, ширина – 13,2 м, глубина – 5,2 м и рассчитаны на суда с максимальными габаритами: длина 82,0 м, ширина – 12,2 м, осадка – 4,35 м, надводный габарит – 24,5 м.