Путь воды
По земле и к морю
Основных назначений у канала два: в одном случае воду можно назвать целью, а в другом – средством. Сначала появились каналы первого типа – как жизненно необходимые человеку. Теперь мы их называем мелиоративными. Melioratio по-латыни – «улучшение, совершенствование», и примерно в VI–III тысячелетии до н. э. эти сооружения действительно очень улучшили жизнь обитателей Месопотамии и Древнего Египта.
Сегодня среди них выделяют два вида. Первые – ирригационные, или оросительные, доставляют воду на поля. Оросительный канал редко бывает единственным, разве что в каком-то личном хозяйстве. Зачастую это целая оросительная сеть, которую можно схематично представить как дерево.
Самый крупный магистральный канал («ствол») подает воду из источника (например, реки или водохранилища) в межхозяйственные каналы (толстые «ветви»). Далее вода бежит (сама либо подгоняемая инженерными устройствами) по хозяйственным каналам («веткам» потоньше) и, наконец, по внутрихозяйственным, которые подают воду к небольшим поливным участкам.
Фото: Peter Prokosch, grida.no
Каракумский канал, 1984 г. Фото: Станислав Корытников, azertag.azСоздание оросительной сети часто начинается с обводнения, когда вода для сельскохозяйственных нужд подается в обширные засушливые районы. Например, Каракумский канал, построенный в Туркмении во времена СССР, – как раз такой.
Мелиоративные каналы второго вида – дренажные – классический способ отвода воды. С их помощью люди с древности осушали заболоченную местность, чтобы использовать ее для земледелия, строительства и других целей. Петербургские и амстердамские каналы появились именно так – но не только для этого. Они помогали городу не утонуть во время наводнений, выполняли оборонительную функцию и служили транспортными артериями: по ним перевозили провиант, лес, камень, другие строительные материалы и прочие грузы. Спустя годы многие из них превратились в улицы – можно сказать, что они продолжают играть свою транспортную роль.
Каналы Амстердама. Фото: Andrés Barrios, commons.wikimedia.org
На плане Петербурга 1828 г. мы видим Адмиралтейский канал, который выполнял транспортную функцию — по нему переправлялся корабельный лес из складов Новой Голландии на верфи Адмиралтейства. На его месте сейчас Конногвардейский бульвар. Иллюстрация: «Подробный план столичного города Ст. Петербурга», выполненный под руководством генерал-майора Шуберта, 1928 г. rusneb.ru
А вот у каналов Венеции или Гамбурга судоходная функция изначально была основной. Сегодня многие городские каналы помогают развивать не столько торговлю и промышленность, сколько туризм. Но роль больших судоходных каналов по-прежнему велика. Вспомните, как в 2021 году контейнеровоз Ever Given по пути из Малайзии в Голландию застрял посреди Суэцкого канала в Египте. Всего одно событие с одним судном вызвало настоящий коллапс мировых грузоперевозок. К тому моменту, когда контейнеровоз сняли с мели, в очереди на прохождение канала скопилось уже более 450 судов.
Контейнеровоз Ever Given, застрявший посреди Суэцкого канала. Фото: Planet Labs Inc., Associated Press, nytimes.com
Суэцкий канал – пример соединительного: он соединяет два водоема (Средиземное и Красное моря). Среди других таких примеров – канал имени Москвы (соединяет Волгу и реку Москву), Беломорско-Балтийский (соединяет Белое море с Онежским озером).
Еще судоходные каналы бывают:
- обходными (например, Онежский канал построен, чтобы суда могли обходить Онежское озеро, где часто бывают шторма);
- выпрямительными (например, Хорошевский канал спрямляет реку Москву);
Хорошевское и Карамышевское спрямления на плане 1936 г. commons.wikimedia.org
- подходными (чтобы суда могли пройти из моря или реки к крупному порту – например, Морской канал в Петербурге или Волго-Каспийский канал).
Фото: El Swaggy, unsplash.comВозвращаясь к Петербургу: знаменитые петергофские фонтаны тоже функционируют благодаря каналам, которые ведут к ним воду с Ропшинских высот без единого насоса. Общая протяженность этих каналов – 56 км.
По запросу «энергетические каналы» поисковые системы в интернете выдают информацию о нади – системе каналов, по которым (в соответствии с представлениями йоги) движется в человеке жизненная энергия. О них вы прочтете в других журналах, а мы поясним, что в области гидрографии энергетические каналы подводят воду из рек к турбинам гидроэлектростанции, а затем отводят ее. Их еще называют деривационными (по-латыни derivatio значит «отведение», «отклонение»). Деривационные электростанции строят на горных реках и ручьях, где велик перепад высот. В нашей стране такие ГЭС есть на Кавказе.
Баксанская ГЭС, деривационная гидроэлектростанция на реке Баксан в селе Атажукино Баксанского района Кабардино-Балкарии. photoalbum.rushydro.ru
Мне нужна одежда
Канал – сооружение искусственное, и, чтобы защитить его от разных естественных процессов, ему, как и человеку, нужна одежда. Так называется облицовка ложа канала, которая предохраняет его от размыва и других повреждений, предотвращает фильтрацию, уменьшает шероховатость и, следовательно, увеличивает пропускную способность. Материалов для одежды много: грунт, битум, гравий, асфальт. У судоходных каналов это обычно камень, бетон, железобетон. Все зависит от того, где и для чего канал создается.
allcons.de
По такому же принципу выбирается и форма поперечного сечения канала, которая может быть трапецеидальной, прямоугольной, параболической, полигональной.
Формы поперечного сечения канала: а – трапецеидальная; б – прямоугольная; в – полигональная; г – параболическая. old.bigenc.ru
Трапецеидальная и полигональная – самые распространенные формы, но, например, в неустойчивом грунте выбирают параболическую, а в скальном – прямоугольную. От формы поперечного сечения во многом зависит, например, сколько судов могут разойтись в судоходном канале. А от габаритов каналов – глубин, размеров шлюзов, даже высоты мостов, перекинутых с берега на берег, – зависят размеры будущих судов, которые будут по ним ходить. Выбрав однажды путь для воды, приходится и самим ему следовать.
Технологии
Юлия Александрова
Морем стать
