.jpg/1280px-Wenecja,_kana%C5%82_wodny_(Aw58TF).jpg)
Каналы или искусственные водные пути — это водные пути или инженерные каналы , построенные для управления дренажем (например, борьба с наводнениями и ирригация ) или для перевозки водного транспорта (например, водное такси ). Они несут свободный, спокойный поверхностный сток под атмосферным давлением , и их можно рассматривать как искусственные реки .
В большинстве случаев канал имеет ряд дамб и шлюзов , которые создают резервуары с медленным течением течения. Эти резервуары называются уровнями стоячей воды , часто просто называемыми уровнями . Канал можно назвать судоходным, если он параллелен естественной реке и разделяет часть стоков и дренажного бассейна последней , а также использует свои ресурсы путем строительства плотин и шлюзов для увеличения и удлинения участков со стоячим уровнем воды, оставаясь при этом в своей долине .
Канал может пересекать дренажный водораздел на вершине хребта , что обычно требует внешнего источника воды, расположенного выше самой высокой точки . Самый известный пример такого канала – Панамский канал .
Многие каналы построены на возвышенностях, над долинами и другими водными путями. Каналы с источниками воды на более высоком уровне могут доставлять воду в пункт назначения, например, в город, где вода необходима. Такими каналами водоснабжения были акведуки Римской империи .
Этот термин когда-то использовался для описания линейных объектов, видимых на поверхности Марса , марсианских каналов , оптической иллюзии.
Судоходство — это серия каналов, которые проходят примерно параллельно долине и руслу неулучшенной реки. Судоходство всегда разделяет водосборный бассейн реки. Судно использует как сами спокойные участки реки, так и улучшения, преодолевая одни и те же перепады высот.
Настоящий канал – это канал, который пересекает водораздел , образуя судоходный канал, соединяющий два разных водосборных бассейна .
И навигация, и каналы используют инженерные конструкции для улучшения навигации:
Поскольку каналы пересекают дренажные водоразделы, их сложнее строить, и они часто требуют дополнительных улучшений, таких как виадуки и акведуки для перекрытия вод через ручьи и дороги, а также способы удержания воды в канале.
Существует два основных типа каналов:
Исторически каналы имели огромное значение для торговли, а также для развития, роста и жизнеспособности цивилизации. В 1855 году по каналу Лихай было перевезено более 1,2 миллиона тонн антрацитового угля; к 1930-м годам компания, которая строила и эксплуатировала его более века, прекратила свою деятельность. Те немногие каналы, которые все еще работают в нашу современную эпоху, представляют собой лишь малую часть тех каналов, которые когда-то питали и обеспечивали экономический рост, и фактически были практически предпосылкой для дальнейшей урбанизации и индустриализации. Перевозка сыпучего сырья, такого как уголь и руда, без водного транспорта затруднена и практически недоступна. Такое сырье способствовало промышленному развитию и новой металлургии в результате спирали растущей механизации в 17–20 веках, что привело к появлению новых исследовательских дисциплин, новых отраслей промышленности и экономии за счет масштаба, повышая уровень жизни для любого индустриального общества.
Большинство судовых каналов сегодня в основном обслуживают навалочные грузы и крупные судоходные отрасли, тогда как некогда важные более мелкие внутренние водные пути, задуманные и спроектированные как каналы для лодок и барж, в основном были заменены и засыпаны, заброшены и оставлены в упадке или оставлены в эксплуатации и укомплектованы государственные служащие, где поддерживаются плотины и шлюзы для борьбы с наводнениями или для катания на прогулочных лодках. Их замена была постепенной, начиная сначала в Соединенных Штатах в середине 1850-х годов, где судоходство по каналам сначала было расширено, а затем начало заменяться гораздо более быстрыми , менее географически ограниченными и, как правило, более дешевыми в обслуживании железными дорогами .
К началу 1880-х годов каналы, которые не могли экономически конкурировать с железнодорожным транспортом, исчезли с карты мира. В следующие пару десятилетий уголь в качестве топлива для отопления стал все меньше использоваться после нефти, и рост поставок угля стабилизировался. Позже, после Первой мировой войны , когда грузовые автомобили вошли в моду, на последних небольших баржовых каналах в США наблюдалось устойчивое снижение грузопотока в тонно-милях вдоль многих железных дорог, а гибкость и способность грузовых автомобилей преодолевать крутые подъемы все чаще взяли на себя грузоперевозки в качестве автомобильных перевозок. Сети были улучшены, и у них также была возможность осуществлять поставки далеко от железнодорожных полотен или грунтовых канав , которые не могли работать зимой.
Самый длинный из существующих сегодня каналов, Большой канал на севере Китая, по-прежнему интенсивно используется, особенно его часть к югу от Желтой реки . Он простирается от Пекина до Ханчжоу на 1794 километра (1115 миль).
Каналы строятся одним из трех способов или комбинацией этих трех, в зависимости от наличия воды и доступного пути:
Меньшие транспортные каналы могут перевозить баржи или узкие лодки , в то время как судовые каналы позволяют морским судам путешествовать во внутренний порт (например, Манчестерский судоходный канал ) или из одного моря или океана в другое (например, Каледонский канал , Панамский канал ).
В простейшем случае каналы представляют собой траншею, наполненную водой. В зависимости от слоя, через который проходит канал, может потребоваться облицовка разреза каким-либо водонепроницаемым материалом, например глиной или бетоном. Когда это делается с глиной, это называется лужицей .
Каналы должны быть ровными, и хотя небольшие неровности рельефа местности можно устранить с помощью выемок и насыпей, для более крупных отклонений были приняты другие подходы. Наиболее распространенным является фунт-шлюз , который состоит из камеры, внутри которой уровень воды может повышаться или понижаться, соединяя либо два участка канала на разном уровне, либо канал с рекой или морем. Если нужно подняться на холм, можно использовать пролеты многих шлюзов в короткой последовательности.
До разработки фунтового замка в 984 году нашей эры в Китае Чхайо Вэй-Йо [2] и позже в Европе в 15 веке использовались либо замки-затворы , состоящие из одной ворот, либо пандусы, иногда оборудованные роликами. чтобы изменить уровень. Флеш-замки были практичны только там, где было много воды.
Шлюзы используют много воды, поэтому строители применили другие подходы в ситуациях, когда воды мало. К ним относятся лодочные подъемники , такие как Фолкеркское колесо , в которых используется кессон с водой, в котором лодки плавают, перемещаясь между двумя уровнями; и наклонные плоскости , где кессон поднимают по крутой железной дороге.
Чтобы пересечь ручей, дорогу или долину (где задержка, вызванная пролетом шлюзов с обеих сторон, была бы неприемлема), долину можно пересечь судоходным акведуком - известным примером в Уэльсе является акведук Понткисиллте (ныне внесенный в список Всемирного наследия ЮНЕСКО ). Участок ) через долину реки Ди .
Еще один вариант борьбы с холмами — проложить через них туннели. Примером такого подхода является туннель Хэркасл на канале Трент и Мерси . Туннели практичны только для небольших каналов.
Некоторые каналы пытались свести изменения уровня к минимуму. Эти каналы, известные как контурные каналы, шли по более длинным извилистым маршрутам, вдоль которых земля находилась на одинаковой высоте. Другие, как правило, более поздние каналы, шли по более прямым маршрутам, требуя использования различных методов борьбы с изменением уровня.
Каналы имеют различные функции для решения проблемы водоснабжения. В таких случаях, как Суэцкий канал, канал открыт к морю. Там, где канал не находится на уровне моря, был принят ряд подходов. В некоторых случаях можно было брать воду из существующих рек или источников, иногда дополняя ее другими методами, чтобы справиться с сезонными колебаниями стока. Там, где такие источники были недоступны, для обеспечения необходимой водой использовались резервуары – либо отдельные от канала, либо встроенные в его русло – и обратная откачка. В других случаях для питания канала использовалась вода, добытая из шахт. В некоторых случаях строились обширные «питающие каналы» для подачи воды из источников, расположенных далеко от канала.
Там, где загружаются или разгружаются большие количества товаров, например, в конце канала, может быть построен бассейн канала . Обычно это участок воды шире, чем общий канал. В некоторых случаях в бассейнах каналов имеются причалы и краны, помогающие перемещать товары.
Когда часть канала необходимо загерметизировать, чтобы его можно было осушить для технического обслуживания, часто используются стопорные планки. Они состоят из деревянных досок, помещенных поперек канала и образующих плотину. Обычно их помещают в уже существующие бороздки в банке канала. На более современных каналах иногда устанавливались «охранные замки» или ворота, чтобы можно было быстро перекрыть часть канала либо для технического обслуживания, либо для предотвращения серьезной потери воды из-за прорыва канала.
Падение канала , или падение канала, представляет собой вертикальный перепад русла канала. Их строят, когда естественный уклон земли круче желаемого уклона канала. Они сконструированы таким образом, чтобы кинетическая энергия падающей воды рассеивалась и не допускала размыва дна и стенок канала. [3] : 643
Водопад канала строится путем выемки и заполнения . Его можно комбинировать с регулятором, мостом или другой конструкцией для экономии затрат. [3] : 643–4
Существуют различные типы водопадов в каналах в зависимости от их формы. Одним из типов является падение огги , при котором падение следует по S-образной кривой, чтобы создать плавный переход и уменьшить турбулентность . Однако этот плавный переход не рассеивает кинетическую энергию воды, что приводит к сильному размыванию. В результате канал необходимо укрепить бетоном или каменной кладкой, чтобы защитить его от эрозии. [3] : 644
Другой тип падения канала - это вертикальное падение, которое «просто и экономично». Они имеют «цистерну» или углубленную область сразу после падения, чтобы «смягчить» воду, создавая глубокий бассейн для рассеяния ее кинетической энергии . Вертикальные водопады подходят для падений высотой до 1,5 м и для сброса до 15 кубических метров в секунду. [3] : 646
Провозная способность вьючных животных и телег ограничена. Мул может нести максимальную нагрузку в восьмую тонну [4] [250 фунтов (113 кг)] за поездку, измеряемую днями и неделями, [4] хотя гораздо больше на более короткие расстояния и периоды с соответствующим отдыхом. [4] Кроме того, телегам нужны дороги. Водный транспорт гораздо более эффективен и экономически выгоден для крупногабаритных грузов.
Самыми старыми известными каналами были оросительные каналы, построенные в Месопотамии ок. 4000 г. до н. э ., на территории современного Ирака . Цивилизация долины Инда в древней Индии ( ок. 3000 г. до н.э. ) разработала сложные системы орошения и хранения воды, включая водохранилища , построенные в Гирнаре в 3000 г. до н.э. [5] Это первый раз, когда такой запланированный гражданский проект имел место в древнем мире. В Египте каналы датируются, по крайней мере, временем Пепи I Мерира (правил в 2332–2283 гг. до н.э.), который приказал построить канал в обход водопада на Ниле недалеко от Асуана . [6]
В древнем Китае крупные каналы для речного транспорта были проложены еще в весенне-осенний период (8-5 вв. до н. э.), самым длинным из которых в этот период был Хун Гоу (Канал диких гусей), который, согласно древний историк Сыма Цянь связал старые государства Сун, Чжан, Чэнь, Цай, Цао и Вэй. [7] Система каналов Каоюнь была необходима для имперского налогообложения, которое в основном оценивалось в натуральной форме и включало огромные поставки риса и других зерновых. Безусловно, самым длинным каналом был Большой канал Китая , который до сих пор остается самым длинным каналом в мире и самым старым из сохранившихся. [8] Его длина составляет 1794 километра (1115 миль), и он был построен для перевозки императора Ян Гуана между Чжоду ( Пекин ) и Юханом ( Ханчжоу ). Проект начался в 605 году и был завершен в 609 году, хотя большая часть работ включала в себя старые каналы, самый старый участок канала, существовавший по крайней мере с 486 года до нашей эры. Даже в самых узких городских районах его ширина редко составляет менее 30 метров (98 футов).
В V веке до нашей эры ахеменидский царь Персии Ксеркс I приказал построить канал Ксеркса через основание полуострова Афон , Халкидики , северная Греция. [9] Он был построен в рамках его подготовки ко Второму персидскому вторжению в Грецию , в рамках греко-персидских войн . Это один из немногих памятников, оставленных Персидской империей в Европе . [10]
Греческие инженеры также были одними из первых, кто использовал шлюзы , с помощью которых они регулировали поток воды в Древнем Суэцком канале еще в III веке до нашей эры. [11] [12] [13]
Опыта перевозки сыпучих грузов на телегах было мало, а вьючная лошадь могла [т. е. «могла»] перевезти только восьмую тонны. На мягкой дороге лошадь может тянуть 5/8 тонны. А вот если бы груз перевозился на барже по водному пути, то на той же лошади можно было бы тащить до 30 тонн.
- историк технологий Рональд В. Кларк, имея в виду реалии транспорта до промышленной революции и эпохи Канала . [4]
Хохокам — общество на юго-западе Северной Америки, на территории современной Аризоны (США) и Соноры (Мексика). К 1300 году нашей эры их ирригационные системы поддерживали самое большое население Юго-Запада. [14] Археологи, проводившие крупные археологические раскопки в 1990-х годах в бассейне Тусон, вдоль реки Санта-Крус, определили культуру и людей, которые, возможно, были предками хохокамов. [15] Эта доисторическая группа занимала южную Аризону еще в 2000 году до нашей эры, и в ранний сельскохозяйственный период выращивала кукурузу, жила круглый год в оседлых деревнях и разработала сложные ирригационные каналы. [14] Крупномасштабная ирригационная сеть Хохокам в столичном районе Финикса была самой сложной в древней Северной Америке. Часть древних каналов была отремонтирована в рамках проекта Соленой реки и теперь помогает снабжать город водой.
Сингальцы построили Йодха-Элу длиной 87 км (54 мили) в 459 году нашей эры как часть своей обширной ирригационной сети , которая функционировала как движущийся резервуар из-за своего единственного берегового аспекта, позволяющего управлять давлением в канале с притоком воды. Он также был спроектирован как удлиненный резервуар, проходящий через ловушки, образующие 66 мини-водосборников на протяжении от Кала-Вева до Тиссы-Вава . Канал был спроектирован не для быстрой транспортировки воды из Кала-Вава в Тиссу-Вава, а для создания массы воды между двумя резервуарами, что, в свою очередь, обеспечивало бы сельское хозяйство и использование людей и животных. [16] [17] Они также добились довольно низкого для своего времени градиента. Канал до сих пор используется после реконструкции.
В средние века водный транспорт был в несколько раз дешевле и быстрее сухопутного. Сухопутный транспорт на гужевых повозках использовался вокруг населенных пунктов, но на неулучшенных дорогах требовались поезда с вьючными животными, обычно из мулов , чтобы перевозить любую степень массы, и хотя мул мог перевозить восьмую тонну, [4] для его ухода также требовались возницы. и один человек мог ухаживать только за пятью мулами, [4] а это означало, что сухопутные перевозки также были дорогими, поскольку мужчины ожидали компенсации в виде заработной платы, проживания и питания. Это произошло потому, что дальние дороги были немощеными, чаще всего слишком узкими для телег, а тем более повозок, и в плохом состоянии, пролегавшими через леса, болотистые или илистые трясины, зачастую с неулучшенными, но сухими грунтами. В ту эпоху, как и сегодня, более крупные грузы, особенно сыпучие товары и сырье , можно было транспортировать по морю гораздо экономичнее, чем по суше; В дожелезнодорожные времена промышленной революции водный транспорт был золотым стандартом быстрой транспортировки. Первым искусственным каналом в Западной Европе был Фосса Каролина , построенный в конце 8 века под личным руководством Карла Великого .
В Великобритании канал Гластонбери считается первым постримским каналом и был построен в середине 10-го века, чтобы соединить реку Брю в Нортовере [18] с аббатством Гластонбери на расстоянии около 1,75 км (1900 ярдов). . [19] Его первоначальная цель, как полагают, заключалась в транспортировке строительного камня для аббатства, но позже он использовался для доставки продуктов, в том числе зерна, вина и рыбы, из отдаленных объектов аббатства. Он использовался как минимум до 14 века, но, возможно, даже до середины 16 века. [20]
Более долговечными и более экономически выгодными были такие каналы, как Навильо-Гранде , построенные между 1127 и 1257 годами для соединения Милана с рекой Тичино . Навильо-Гранде — самый важный из ломбардских « навильи » [21] и старейший действующий канал в Европе.
Позже каналы были построены в Нидерландах и Фландрии для осушения польдеров и облегчения перевозки товаров и людей.
Строительство каналов было возрождено в этот период из-за коммерческого расширения, начавшегося в 12 веке. Речное судоходство постепенно совершенствовалось за счет использования одиночных или затворных шлюзов . Для прохождения лодок через них требовалось большое количество воды, что приводило к конфликтам с владельцами водяных мельниц , и чтобы исправить это, фунт или камерный замок впервые появился в 10 веке в Китае и в Европе в 1373 году во Врисвейке , Нидерланды. [22] Еще одним важным событием были митровые ворота , которые, как предполагается, были введены в Италии Бертолой да Новате в 16 веке. Это позволило расширить ворота, а также сняло ограничение по высоте гильотинных замков .
Чтобы преодолеть ограничения, вызванные речными долинами, первые каналы на высшем уровне были построены с помощью Большого канала Китая в 581–617 годах нашей эры, тогда как в Европе первым, также с использованием одиночных шлюзов, был канал Штекниц в Германии в 1398 году.
В Сонгайской империи в Западной Африке при суннитах Али и Аскии Мухаммеде I было построено несколько каналов между Кабарой и Тимбукту в 15 веке. Они использовались в основном для орошения и транспорта. Суннит Али также пытался построить канал от реки Нигер до Валаты , чтобы облегчить завоевание города, но его прогресс был остановлен, когда он вступил в войну с королевствами Мосси . [23]
Примерно в 1500–1800 годах первым каналом на вершине Европы, в котором использовались фунтовые шлюзы, был канал Бриар, соединяющий Луару и Сену (1642 г.), за которым последовал более амбициозный Канал дю Миди (1683 г.), соединяющий Атлантику со Средиземным морем. Это включало лестницу из 8 шлюзов в Безье , туннель длиной 157 метров (515 футов) и три основных акведука.
Строительство каналов неуклонно прогрессировало в Германии в 17 и 18 веках: три великие реки: Эльба , Одер и Везер были соединены каналами. В постримской Британии первым построенным каналом раннего Нового времени , по-видимому, был Эксетерский канал , который был обследован в 1563 году и открыт в 1566 году .
Самый старый канал в европейских поселениях Северной Америки, технически представляющий собой мельничный канал , построенный для промышленных целей, - это Мать-Брук между районами Бостона, Массачусетс , Дедхэм и Гайд-парк , соединяющий верхние воды реки Чарльз и устье реки Непонсет и море. Он был построен в 1639 году для снабжения мельниц водой.
В России в 1718 году был открыт Волго-Балтийский водный путь — общегосударственная система каналов, соединяющая Балтийское и Каспийское моря через реки Нева и Волга .
Современная система каналов в основном возникла в XVIII - начале XIX веков. Он возник потому, что промышленная революция (начавшаяся в Великобритании в середине 18 века) потребовала экономичного и надежного способа транспортировки товаров и товаров в больших количествах.
К началу 18 века речное судоходство, такое как « Эйр» и «Колдер Навигация», стало довольно сложным, с фунтовыми шлюзами и все более и более длинными «разрезами» (некоторые с промежуточными шлюзами), чтобы избежать окольных или трудных участков реки. В конце концов, опыт строительства длинных многоуровневых разрезов с собственными шлюзами породил идею строительства «чистого» канала, водного пути, спроектированного исходя из того, куда нужно идти товарам, а не там, где находилась река.
Претензия на первый чистый канал в Великобритании обсуждается между сторонниками «Сэнки» и «Бриджуотер». [26] Первым настоящим каналом на территории нынешнего Соединенного Королевства был канал Ньюри в Северной Ирландии , построенный Томасом Стирсом в 1741 году.
Навигационный канал Санки -Брук , который соединял остров Сент-Хеленс с рекой Мерси , часто называют первым современным «чисто искусственным» каналом, потому что, хотя изначально это была схема, делающая Санки-Брук судоходным, он включал в себя совершенно новый искусственный канал, который фактически был каналом. вдоль долины ручья Санки. [26] [27] Однако сторонники «Бриджуотера» отмечают, что последняя четверть мили навигации действительно представляет собой канализированный участок ручья, и что именно канал Бриджуотер (менее очевидно связанный с существующей рекой) захватил народное воображение и вдохновило на создание новых каналов. [26] [27]
В середине восемнадцатого века третий герцог Бриджуотер , владевший рядом угольных шахт в северной Англии, хотел найти надежный способ транспортировки своего угля в быстро индустриализирующийся город Манчестер . Он поручил инженеру Джеймсу Бриндли построить для этой цели канал. Проект Бриндли включал акведук, несущий канал через реку Ирвелл . Это было инженерное чудо, которое сразу привлекло туристов. [26] [27] Строительство этого канала полностью финансировалось герцогом и называлось каналом Бриджуотер . Он открылся в 1761 году и стал первым крупным британским каналом. [28]
Новые каналы оказались весьма успешными. Лодки на канале были запряжены лошадьми, а вдоль канала была проложена тропа , по которой могла идти лошадь. Эта гужевая система оказалась очень экономичной и стала стандартной для всей британской сети каналов. Коммерческие лодки, запряженные лошадьми, можно было увидеть на каналах Великобритании вплоть до 1950-х годов, хотя к тому времени лодки с дизельным двигателем, часто буксирующие вторую лодку без двигателя, стали стандартом.
Лодки по каналу могли перевозить тридцать тонн за раз, тянув всего одну лошадь [28] – более чем в десять раз больше груза на лошадь, чем было возможно с телегой. Из-за такого огромного увеличения поставок канал Бриджуотер снизил цену на уголь в Манчестере почти на две трети всего за год после его открытия. Бриджуотер также имел огромный финансовый успех: всего за несколько лет он заработал то, что было потрачено на его строительство.
Этот успех доказал жизнеспособность канального транспорта, и вскоре промышленники во многих других частях страны захотели построить каналы. После канала Бриджуотер первые каналы были построены группами частных лиц, заинтересованных в улучшении коммуникаций. В Стаффордшире знаменитый гончар Джозайя Веджвуд увидел возможность доставлять громоздкие грузы глины к дверям своей фабрики и транспортировать хрупкую готовую продукцию на рынок в Манчестер, Бирмингем или дальше по воде, сводя к минимуму поломки. Всего через несколько лет после открытия Бриджуотера возникла зачаточная национальная сеть каналов со строительством таких каналов, как Оксфордский канал и Канал Трент и Мерси . [29]
Новая система каналов была одновременно причиной и следствием быстрой индустриализации Мидлендса и севера. Период между 1770-ми и 1830-ми годами часто называют «золотым веком» британских каналов.
Для каждого канала требовался парламентский акт, разрешающий строительство, и когда люди увидели высокие доходы, получаемые от платы за проезд по каналам, предложения по строительству канала стали выдвигаться инвесторами, заинтересованными в получении прибыли от дивидендов, по крайней мере, в такой же степени, как и людьми, чей бизнес получит выгоду от более дешевой транспортировки сырья и готовой продукции.
В дальнейшем часто возникали откровенные спекуляции, когда люди пытались купить акции недавно созданной компании, чтобы продать их с немедленной прибылью, независимо от того, был ли канал когда-либо прибыльным или даже был ли построен. В этот период « каналомании » огромные суммы были вложены в строительство каналов, и хотя многие проекты ни к чему не привели, система каналов быстро расширилась почти до 4000 миль (более 6400 километров) в длину. [28]
Было создано множество конкурирующих компаний, занимающихся каналами, и конкуренция была безудержной. Возможно, лучшим примером был Вустер-Бар в Бирмингеме, место, где канал Вустер-Бирмингем и главная линия навигации по Бирмингемскому каналу находились всего в семи футах друг от друга. В течение многих лет спор о дорожных сборах означал, что товары, проходящие через Бирмингем, приходилось перевозить с лодок в одном канале на лодки в другом. [30]
Компании, занимающиеся каналом, первоначально были зарегистрированы отдельными штатами США. Эти первые каналы были построены, принадлежали и управлялись частными акционерными компаниями. Четыре были завершены, когда разразилась война 1812 года ; это были Южный канал Хэдли (открыт в 1795 году) в Массачусетсе , канал Санти (открыт в 1800 году) в Южной Каролине , канал Миддлсекс (открыт в 1802 году) также в Массачусетсе и канал Мрачное болото (открыт в 1805 году) в Вирджинии . Канал Эри (открыт в 1825 году) был зафрахтован и принадлежал штату Нью-Йорк и финансировался за счет облигаций , купленных частными инвесторами. Канал Эри проходит примерно в 363 милях (584 км) от Олбани, штат Нью-Йорк , на реке Гудзон до Буффало, штат Нью-Йорк , у озера Эри . Река Гудзон соединяет Олбани с атлантическим портом Нью-Йорка , а канал Эри завершил судоходный водный путь от Атлантического океана до Великих озер . Канал содержит 36 шлюзов, а общий перепад высот составляет около 565 футов (169 м). Канал Эри с его легким сообщением с большей частью Среднего Запада США и Нью-Йорком вскоре быстро окупил весь вложенный капитал (7 миллионов долларов США) и начал приносить прибыль. Сократив транспортные расходы вдвое или более, он стал крупным центром прибыли для Олбани и Нью-Йорка, поскольку позволил дешево транспортировать многие сельскохозяйственные продукты, выращенные на Среднем Западе Соединенных Штатов, в остальной мир. Из Нью-Йорка эту сельскохозяйственную продукцию можно было легко отправить в другие штаты США или за границу. Имея уверенность в наличии рынка для своей сельскохозяйственной продукции, заселение Среднего Запада США значительно ускорилось благодаря каналу Эри. Прибыль, полученная от проекта канала Эри, положила начало буму строительства каналов в Соединенных Штатах, который продолжался примерно до 1850 года, когда железные дороги начали становиться серьезно конкурентоспособными по цене и удобству. Канал Блэкстоун ( завершенный в 1828 году) в Массачусетсе и Род-Айленде выполнял аналогичную роль в начале промышленной революции между 1828 и 1848 годами. Долина Блэкстоун внесла основной вклад в американскую промышленную революцию, где Сэмюэл Слейтер построил свою первую текстильную фабрику.
Под энергетическим каналом понимается канал, используемый для выработки гидравлической энергии , а не для транспортировки. В настоящее время энергоканалы строятся почти исключительно в составе гидроэлектростанций . В некоторых частях Соединенных Штатов, особенно на северо-востоке , было достаточно рек с быстрым течением, поэтому гидроэнергия была основным средством электроснабжения фабрик (обычно текстильных фабрик) до окончания Гражданской войны в США . Например, в Лоуэлле, штат Массачусетс , который считается «колыбелью американской промышленной революции», имеется 6 миль (9,7 км) каналов, построенных примерно с 1790 по 1850 год, которые обеспечивали город гидроэнергией и средством передвижения. Мощность системы оценивается в 10 000 лошадиных сил . [31] Другие города с обширными системами энергетических каналов включают Лоуренс, Массачусетс , Холиок, Массачусетс , Манчестер, Нью-Гэмпшир и Огасту, Джорджия . Самый известный энергоканал был построен в 1862 году для компании Niagara Falls Hydraulic Power and Manufacturing Company .
Конкуренция со стороны железных дорог 1830-х годов и автомобильных дорог 20-го века сделала меньшие каналы устаревшими для большинства коммерческих перевозок, и многие британские каналы пришли в упадок. Только Манчестерский судоходный канал и канал Эйр и Колдер воспротивились этой тенденции. Однако в других странах размеры каналов увеличивались по мере совершенствования технологий строительства. В 19 веке в США длина каналов выросла со 100 миль (161 км) до более чем 4000, а сложная сеть сделала Великие озера судоходными вместе с Канадой, хотя некоторые каналы позже были осушены и использовались в качестве прав для железной дороги. -в пути .
В Соединенных Штатах судоходные каналы доходили до изолированных территорий и связывали их с внешним миром. К 1825 году канал Эри длиной 363 мили (584 км) с 36 шлюзами открыл сообщение между населенным северо-востоком и Великими озерами. Поселенцы хлынули в регионы, обслуживаемые такими каналами, поскольку был доступен доступ к рынкам. Канал Эри (как и другие каналы) сыграл важную роль в уменьшении разницы в ценах на сырьевые товары между различными рынками по всей Америке. Каналы вызвали сближение цен между различными регионами из-за снижения транспортных расходов, что позволило американцам доставлять и покупать товары на большие расстояния гораздо дешевле. Огайо построил каналы на многие мили, Индиана имела действующие каналы в течение нескольких десятилетий, а канал Иллинойса и Мичигана соединял Великие озера с системой реки Миссисипи, пока его не заменил речной водный путь с каналами.
На территории нынешней Канады были построены три крупных канала совершенно разного назначения. Первый канал Уэлленд , открывшийся в 1829 году между озером Онтарио и озером Эри в обход Ниагарского водопада и канала Лачин (1825 год), который позволял кораблям обходить почти непроходимые пороги на реке Святого Лаврентия в Монреале , был построен для торговли. Канал Ридо , построенный в 1832 году, соединяет Оттаву на реке Оттава с Кингстоном, Онтарио, на озере Онтарио. Канал Ридо был построен в результате войны 1812 года для обеспечения военных перевозок между британскими колониями Верхней Канады и Нижней Канады в качестве альтернативы части реки Святого Лаврентия, которая подвергалась блокаде со стороны Соединенных Штатов.
Во Франции устойчивое сообщение всех речных систем – Рейна , Роны , Соны и Сены – и Северного моря было усилено в 1879 году созданием водомера Фрейсине , который определял минимальный размер шлюзов. За первые десятилетия 20-го века трафик по каналу увеличился вдвое. [32]
В этот период было построено множество известных морских каналов, начиная с Суэцкого канала (1869 г.), тоннаж которого во много раз превышает тоннаж большинства других каналов, и Кильского канала (1897 г.), хотя Панамский канал не был открыт до 1914 года.
В 19 веке в Японии было построено несколько каналов, в том числе канал Бивако и канал Тоне. Эти каналы были частично построены с помощью инженеров из Нидерландов и других стран. [33]
Главный вопрос заключался в том, как соединить Атлантику и Тихий океан каналом, проходящим через узкую Центральную Америку . ( Панамская железная дорога открылась в 1855 году.) Первоначальное предложение заключалось в строительстве канала на уровне моря через территорию сегодняшней Никарагуа , используя преимущества относительно большого озера Никарагуа . Этот канал так и не был построен отчасти из-за политической нестабильности , которая отпугнула потенциальных инвесторов. Он остается активным проектом (география не изменилась), и в 2010-х годах участие Китая развивалось.
.jpg/1280px-Jungle_and_abandoned_equipment_(3607563265).jpg)
Вторым выбором для канала в Центральной Америке был Панамский канал . Компания Де Лессупс , управлявшая Суэцким каналом , впервые попыталась построить Панамский канал в 1880-х годах. Сложность местности и погодные условия (дождь) привели к банкротству компании. Высокая смертность рабочих от болезней также препятствовала дальнейшим инвестициям в проект. Заброшенное землеройное оборудование Делессапа , изолированные разлагающиеся машины, сегодня является туристической достопримечательностью.
Двадцать лет спустя экспансионистские Соединенные Штаты, которые только что приобрели колонии после победы над Испанией в испано-американской войне 1898 года и чей флот стал более важным, решили возобновить проект. Соединенные Штаты и Колумбия не пришли к соглашению по условиям договора о канале (см. Договор Хей-Эррана ). Панама, не имевшая (и до сих пор не имеющая) сухопутной связи с остальной частью Колумбии, уже подумывала о независимости. В 1903 году Соединенные Штаты при поддержке панамцев, которые ожидали, что канал обеспечит значительную заработную плату, доходы и рынки для местных товаров и услуг, отобрали провинцию Панама у Колумбии и создали марионеточную республику ( Панаму ). Ее валюта, Бальбоа – название, которое предполагает, что страна возникла как способ добраться из одного полушария в другое – была точной копией доллара США . Доллар США был и остается законным платежным средством (используется в качестве валюты). Военная зона США, Зона канала , шириной 10 миль (16 км), с размещенными там американскими военными ( базы , 2 телевизионные станции, каналы 8 и 10, Pxs , средняя школа в американском стиле ), разделила Панаму пополам. Был построен канал – крупный инженерный проект. США не считали условия достаточно стабильными для вывода войск до 1979 года. Вывод войск из Панамы способствовал поражению президента Джимми Картера в 1980 году.
Крупномасштабные судовые каналы, такие как Панамский канал и Суэцкий канал, продолжают работать для перевозки грузов, как и европейские баржовые каналы. Из-за глобализации они становятся все более важными, что приводит к проектам расширения, таким как проект расширения Панамского канала . Расширенный канал начал коммерческую эксплуатацию 26 июня 2016 года. Новый набор шлюзов позволяет проходить более крупным судам Post-Panamax и New Panamax . [34]
Однако узкие ранние промышленные каналы перестали обеспечивать значительный объем торговли, и многие из них были оставлены для судоходства, но все еще могут использоваться в качестве системы для транспортировки неочищенной воды. В некоторых случаях вдоль маршрута канала были построены железные дороги, примером может служить Кройдонский канал .
Движение, начавшееся в Великобритании и Франции за использование ранних промышленных каналов для прогулочных судов, таких как гостиничные баржи , стимулировало восстановление участков исторических каналов. В некоторых случаях заброшенные каналы, такие как канал Кеннет и Эйвон, были восстановлены и теперь используются прогулочными яхтсменами. В Великобритании жилье на берегу канала также оказалось популярным в последние годы.
Канал Сена -Северная Европа превращается в крупный транспортный водный путь, связывающий Францию с Бельгией , Германией и Нидерландами .
В 21 веке каналы нашли еще одно применение в качестве сервитутов при прокладке волоконно-оптических телекоммуникационных сетей, избегая их прокладки в проезжей части, одновременно облегчая доступ и снижая опасность повреждения землеройным оборудованием.
Каналы до сих пор используются для обеспечения водой сельского хозяйства. В Имперской долине в пустыне Южной Калифорнии существует обширная система каналов , обеспечивающая орошение сельского хозяйства в этом районе.
Каналы настолько тесно связаны с Венецией , что многие города, расположенные на каналах, получили прозвище «Венеция…» . Город построен на болотистых островах, здания поддерживаются деревянными сваями, так что земля является искусственной, а не водными путями. Острова имеют долгую историю заселения; к 12 веку Венеция была могущественным городом-государством .
Амстердам был построен аналогичным образом, со зданиями на деревянных сваях. Городом он стал около 1300 года. Многие каналы Амстердама были построены как часть укреплений. Они стали grachten , когда город расширили и вдоль воды построили дома. Его прозвище «Северная Венеция» разделяют с Гамбургом в Германии, Санкт-Петербургом в России и Брюгге в Бельгии.
Сучжоу был назван «Венецией Востока» Марко Поло во время его путешествий туда в 13 веке, а его современные улицы Пинцзян-роуд и улица Шаньтан на берегу канала стали основными туристическими достопримечательностями. Другие близлежащие города, включая Нанкин , Шанхай , Уси , Цзясин , Хучжоу , Наньтун , Тайчжоу , Янчжоу и Чанчжоу , расположены вдоль нижнего устья реки Янцзы и озера Тай , еще одного источника небольших рек и ручьев, которые были канализированы и развивалось веками.
Другие города с обширной сетью каналов включают: Алкмар , Амерсфорт , Болсвард , Брилле , Делфт , Ден Бош , Доккум , Дордрехт , Энкхейзен , Франекер , Гауда , Харлем , Харлинген , Леуварден , Лейден , Снек и Утрехт в Нидерландах; Брюгге и Гент во Фландрии, Бельгия; Бирмингем в Англии; Санкт-Петербург в России; Быдгощ , Гданьск , Щецин и Вроцлав в Польше; Авейру в Португалии; Гамбург и Берлин в Германии; Форт-Лодердейл и Кейп-Корал во Флориде , США, Вэньчжоу в Китае, Контхо во Вьетнаме, Бангкок в Таиланде и Лахор в Пакистане.
Ливерпульский морской торговый город был объектом Всемирного наследия ЮНЕСКО недалеко от центра Ливерпуля , Англия, где в настоящее время разрабатывается система переплетающихся водных путей и доков, предназначенная в основном для проживания и отдыха.
Поместья на каналах (иногда называемые заливами в Соединенных Штатах) представляют собой форму подразделения , популярную в таких городах, как Майами, Флорида , Техас-Сити, Техас и Голд-Кост, Квинсленд ; На Золотом Берегу имеется более 890 км жилых каналов. Водно-болотные угодья представляют собой трудные районы для строительства жилых комплексов, поэтому выемка части водно-болотных угодий до судоходного канала обеспечивает засыпку для застройки другой части водно-болотных угодий выше уровня паводка для строительства домов. Земля застроена в виде пальцев, что обеспечивает планировку пригородных улиц с жилыми домами на набережной.
Для внутренних каналов часто специально строили лодки. Примером этого является британская узкая лодка длиной до 72 футов (21,95 м) и шириной 7 футов (2,13 м), которая в первую очередь была построена для каналов Британского Мидленда. В данном случае ограничивающим фактором был размер замков. Это также ограничивающий фактор на Панамском канале, где суда типа Panamax были ограничены длиной 289,56 м (950 футов) и шириной 32,31 м (106 футов) до 26 июня 2016 года, когда открытие более крупных шлюзов позволило пройти более крупные корабли New Panamax. Для Суэцкого канала без шлюза ограничивающим фактором для судов Suezmax обычно является осадка, которая ограничена 16 м (52,5 фута). На другом конце шкалы каналы для лодок, такие как канал Буде, на большей части своей длины были ограничены для лодок водоизмещением менее 10 тонн из-за мощности их наклонных плоскостей или лодочных подъемников. Большинство каналов имеют ограничение по высоте, налагаемое либо мостами, либо туннелями.
крупнейший в мире искусственный водный путь и старейший из существующих каналов
.jpg/1280px-Miami_and_Erie_Canal_Lock_photographs_-_DPLA_-_a4f6bf1bdcffd61c72c1a077104f91ed_(page_1).jpg)
