Реферат на тему:
«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:
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.
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).
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.
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 .
Петербургский государственный университет путей сообщения
Кафедра: «Железнодорожные станции и узлы»
Дисциплина: «Общий курс транспорта»
«Крупнейшие морские каналы»
Выполнила:
Проверил:
Санкт-Петербург
Современный канал. В 1854 Фердинанд де Лессепс, французский консул в Египте, получил от Саида-паши, правителя Египта, концессию на создание Всеобщей компании Суэцкого канала (La Compagnie Universelle du Canal Maritime de Suez). Она была сформирована в 1858. Работы по строительству канала начались в апреле 1859, параллельно велась прокладка пресноводного канала из Каира на Исмаилию. Согласно первоначальным условиям этого договора, египетское правительство должно было получать 15% валовой прибыли от судоходства по каналу, а через 99 лет после сдачи канала в эксплуатацию он должен был стать собственностью Египта. Большую часть акций приобрели французы, турки и Саид-паша, который купил почти половину всех акций. В 1875 Дизраэли, премьер-министр Великобритании, купил у хедива Исмаила 176 602 акции Компании за 4 млн. ф.ст., в результате чего у Великобритании оказалось 44% акций.
Открытие судоходства по каналу состоялось 17 ноября 1869. На его строительство было израсходовано 29 725 тыс. ф.ст. Первоначальная глубина фарватера равнялась 7,94 м, а его ширина по дну – 21 м; позже канал углубили настолько, что по нему стали проходить суда с осадкой до 10,3 м. После национализации канала Египтом (в 1956) проводились работы по дальнейшему его совершенствованию, и в 1981 по нему стали проходить суда с осадкой до 16,1 м.
Роль канала в мировой торговле. Благодаря Суэцкому каналу длина водного пути между Западной Европой и Индией сократилась почти на 8000 км. В северном направлении по нему транспортируют в основном нефть и нефтепродукты для Западной Европы. В южном направлении перевозятся продукты промышленного производства для стран Африки и Азии.
Международное значение канала. Значение канала было признано ведущими державами мира в Константинопольской конвенции 1888, которая гарантировала пропуск по нему судов всех стран в условиях мира и войны. Турки разрешали итальянским судам проходить через канал даже во время итало-турецкой войны 1911 (в период русско-турецкой войны 1877–1878 канал был закрыт для русских судов). Серьезных проблем по этим вопросам не возникало и во время обеих мировых войн. Однако после образования государства Израиль (1948) Египет задерживал суда, направлявшиеся по каналу в Израиль или из него, и конфисковывал их грузы. В зоне канала не было военных укреплений, но британские войска находились в Египте с 1882. До национализации канала его администрация состояла в основном из англичан и французов. Затем на канале стали распоряжаться египтяне.
ПАНАМСКИЙ КАНАЛ
Шлюзовой канал, пересекающий панамский перешеек и соединяющий Атлантический и Тихий океаны. У атлантического входа в канал расположены порты Кристобаль и Колон, у тихоокеанского – Бальбоа и Панама.
Канал им. Москвы (рис. 11.9) длиной 126 км соединяет водохранилище Иваньковского гидроузла на р. Волге и р. Москву. Северный склон канала длиной 73 км имеет пять шлюзов, которые обеспечивают подъем судов на 38 м. Водораздельный бьеф канала имеет длину 49 км (между шлюзами № 6 и № 7). Короткий южный склон (4 км) в пределах г. Москвы преодолевается двумя двухкамерными шлюзами № 8 и № 9.
Водораздельный бьеф канала питается волжской водой, которая подается насосными станциями и расходуется как на шлюзование судов, так и на водоснабжение г. Москвы.
На водоразделе располагаются Икшинское, Учинское, Клязьменское и Химкинское водохранилища. Насосные станции размещены на гидроузлах № 2, № 3, № 4, № 5 и № 6.
Волго-Донской
(рис. 11.10) судоходный канал
соединяет р. Волгу с р. Дон. Длина канала 101 км. При этом Волжский склон имеет длину 21 км, на котором расположено 9 шлюзов, с помощью которых суда поднимаются от р. Волги до водораздельного бьефа на 88 м. Спуск судов от водораздельного бьефа, где между шлюзами № 9 и № 10 располагается Варваровское водохранилище, до Цимлянского водохранилища на р. Дон производится на 43 м через 4 шлюза. Питание водораздельного бьефа производится донской водой с помощью 3-х насосных станций.
Волго-Балтийский канал
(рис. 11.11) распложен между Онежским озером и Рыбинским водохранилищем на р. Волга. На северном склоне канала (подъем 80 м) расположено 6 шлюзов (№ 1-6), на южном склоне (13 м) один Шекснинский шлюз (№ 7). В последние годы на Шекснинском гидроузле параллельно шлюзу № 7 построен шлюз № 8 с несколько большими габаритами. Этот шлюз является первым из шлюзов II-ой нитки Волго-Балтийского канала, которую планируется построить в перспективе.
Питание водораздельного бьефа канала, где расположено Белое озеро, осуществляется за счет естественного стока многочисленных рек, крупнейшими из которых являются река Ковжа, Вытегра, Шексна. Этого стока достаточно не только для шлюзования судов, но и для выработки электроэнергии на Шекснинской и Вытегорской ГЭС.
Беломорско-Балтийский канал (рис. 11.12) длиной 227 км соединяет Онежское озеро и Белое море. Южный склон канала имеет семь шлюзов, из которых шесть – двухкамерные. Высота подъема Онежского озера до водораздельного бьефа 70 м. Северный склон в сторону Белого моря имеет падение 100 м, которое преодолевается двенадцатью шлюзами. Питание водораздельного бьефа и промежуточных бьефов между полушлюзами естественное за счет стока рек и крупных озер. Крупнейшие реки Выг, Сегежа, а самое крупное – озеро Выг. На трассе Беломорско-Балтийского канала построено несколько гидростанций.
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.
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.
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.
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.
