.jpg/1280px-Wenecja,_kana%C5%82_wodny_(Aw58TF).jpg)
Каналы или искусственные водные пути — это водные пути или спроектированные каналы, построенные для управления дренажем (например, борьба с наводнениями и орошение ) или для транспортировки водных транспортных средств (например, водное такси ). Они несут свободный, спокойный поверхностный поток под атмосферным давлением и могут рассматриваться как искусственные реки .
В большинстве случаев канал имеет ряд плотин и шлюзов , которые создают резервуары с низкой скоростью течения. Эти резервуары называются уровнями слабой воды , часто просто уровнями . Канал можно назвать судоходным каналом , когда он идет параллельно естественной реке и разделяет часть ее сбросов и водосборного бассейна , а также использует ее ресурсы, строя плотины и шлюзы для увеличения и удлинения своих участков слабой воды, оставаясь при этом в своей долине .
Канал может пересекать водораздел на вершине хребта , обычно требуя внешнего источника воды выше самой высокой точки . Наиболее известным примером такого канала является Панамский канал .
Многие каналы были 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 она нужна. Акведуки Римской империи были такими каналами водоснабжения .
Этот термин когда-то использовался для описания линейных объектов на поверхности Марса , марсианских каналов , оптической иллюзии.
Навигация — это ряд каналов, которые идут примерно параллельно долине и руслу неулучшенной реки. Навигация всегда разделяет водосборный бассейн реки. Судно использует как спокойные части самой реки, так и улучшения, пересекая те же перепады высот.
Настоящий канал — это канал, пересекающий водораздел , образуя судоходное русло, соединяющее два различных водосборных бассейна .
Как судоходство, так и каналы используют инженерные сооружения для улучшения навигации:
Поскольку каналы пересекают водоразделы, их сложнее строить, и часто они требуют дополнительных усовершенствований, таких как виадуки и акведуки для переброски воды через ручьи и дороги, а также способов удержания воды в русле.
Существует два основных типа каналов:
Исторически каналы имели огромное значение для торговли и развития, роста и жизнеспособности цивилизации. В 1855 году канал Лихай перевез более 1,2 миллиона тонн антрацитового угля; к 1930-м годам компания, которая построила и эксплуатировала его более века, прекратила работу. Те немногие каналы, которые все еще работают в нашу современную эпоху, составляют лишь часть того количества, которое когда-то подпитывало и обеспечивало экономический рост, фактически являясь предпосылкой для дальнейшей урбанизации и индустриализации. Поскольку перемещение сыпучих сырьевых материалов, таких как уголь и руда, затруднено и малодоступно без водного транспорта. Такое сырье подпитывало промышленное развитие и новую металлургию в результате спирали растущей механизации в 17–20 веках, что привело к появлению новых исследовательских дисциплин, новых отраслей промышленности и экономии масштаба, что повысило уровень жизни любого индустриального общества.
Большинство судоходных каналов сегодня в основном обслуживают отрасли по перевозке насыпных грузов и крупных судов , в то время как некогда критические меньшие внутренние водные пути, задуманные и спроектированные как каналы для лодок и барж, в значительной степени были вытеснены и засыпаны, заброшены и оставлены разрушаться, или сохранены в эксплуатации и укомплектованы государственными служащими, где плотины и шлюзы обслуживаются для борьбы с наводнениями или для прогулочных лодок. Их замена была постепенной, начавшись сначала в Соединенных Штатах в середине 1850-х годов, где судоходство по каналам было сначала расширено, а затем начало заменяться использованием гораздо более быстрых , менее географически ограниченных и в целом более дешевых в обслуживании железных дорог .
К началу 1880-х годов каналы, которые имели мало возможностей экономически конкурировать с железнодорожным транспортом, исчезли с карты. В течение следующих нескольких десятилетий уголь все больше сокращался, поскольку основным топливом для отопления была нефть, а рост поставок угля стабилизировался. Позже, после Первой мировой войны , когда вступили в свои права грузовые автомобили, последние небольшие каналы барж США столкнулись с устойчивым снижением грузооборота в тонно-милях наряду со многими железными дорогами, гибкость и способность грузовиков преодолевать крутые подъемы все больше брали на себя перевозку грузов по мере улучшения дорожной сети, и у них также была свобода осуществлять поставки вдали от рельсовых путей или канав в грунте, которые не могли работать зимой.
Самый длинный из существующих сегодня каналов, Гранд-канал на севере Китая, по-прежнему интенсивно используется, особенно часть к югу от реки Хуанхэ . Он простирается от Пекина до Ханчжоу на 1794 километра (1115 миль).
Каналы строятся одним из трех способов или комбинацией этих трех способов в зависимости от наличия воды и доступного пути:
Небольшие транспортные каналы могут перевозить баржи или узкие лодки , в то время как судоходные каналы позволяют морским судам перемещаться во внутренние порты (например, Манчестерский судоходный канал ) или из одного моря или океана в другое (например, Каледонский канал , Панамский канал ).
В простейшем случае каналы представляют собой траншею, заполненную водой. В зависимости от слоя, через который проходит канал, может потребоваться выложить траншею каким-либо водонепроницаемым материалом, например глиной или бетоном. Когда это делается с глиной, это называется пудлингом .
Каналы должны быть ровными, и хотя небольшие неровности рельефа можно устранить с помощью выемок и насыпей, для более крупных отклонений были приняты другие подходы. Наиболее распространенным является шлюз фунт , который состоит из камеры, внутри которой уровень воды может быть повышен или понижен, соединяющей либо два участка канала на разном уровне, либо канал с рекой или морем. Когда нужно подняться на холм, можно использовать пролеты многих шлюзов в короткой последовательности.
До изобретения фунтового замка в 984 году нашей эры в Китае Чхайо Вэй-Ё [2] и позднее в Европе в 15 веке использовались либо флеш-замки, состоящие из одного ворот, либо пандусы, иногда оснащенные роликами, для изменения уровня. Флэш-замки были практичны только там, где было много воды.
Шлюзы используют много воды, поэтому строители используют другие подходы для ситуаций, когда воды мало. К ним относятся судоподъемники , такие как Фолкеркское колесо , которое использует кессон с водой, в котором лодки плавают, перемещаясь между двумя уровнями; и наклонные плоскости , где кессон поднимается по крутой железной дороге.
Чтобы пересечь ручей, дорогу или долину (где задержка, вызванная рядом шлюзов с обеих сторон, была бы неприемлемой), долину можно перекрыть судоходным акведуком — известным примером в Уэльсе является акведук Понткисиллте (ныне объект Всемирного наследия ЮНЕСКО ) через долину реки Ди .
Другой вариант борьбы с холмами — прокладка туннелей через них. Примером такого подхода является туннель Харекасл 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, имели более длинные, извилистые маршруты, вдоль которых земля имела одинаковую высоту. Другие, как правило, более поздние, каналы имели более прямые маршруты, требующие использования различных методов для решения проблемы изменения уровня.
Каналы имеют различные особенности для решения проблемы водоснабжения. В таких случаях, как Суэцкий канал, канал открыт для моря. Там, где канал не находится на уровне моря, был принят ряд подходов. В некоторых случаях забор воды из существующих рек или источников был вариантом, иногда дополняемым другими методами для решения сезонных колебаний потока. Там, где такие источники были недоступны, для обеспечения необходимой воды использовались водохранилища — либо отдельные от канала, либо встроенные в его русло — и обратная откачка. В других случаях для питания канала использовалась вода, откачиваемая из шахт. В некоторых случаях были построены обширные «подводящие каналы», чтобы доставлять воду из источников, расположенных далеко от канала.
Там, где загружаются или выгружаются большие объемы товаров, например, в конце канала, может быть построен бассейн канала . Обычно это участок воды, который шире, чем общий канал. В некоторых случаях бассейны каналов содержат причалы и краны для облегчения перемещения товаров.
Когда необходимо перекрыть часть канала, чтобы его можно было осушить для технического обслуживания, часто используются заградительные доски. Они состоят из деревянных досок, уложенных поперек канала, чтобы сформировать плотину. Обычно их помещают в уже существующие канавки на берегу канала. На более современных каналах иногда устанавливали «замки охраны» или ворота, чтобы можно было быстро перекрыть часть канала, либо для технического обслуживания, либо для предотвращения большой потери воды из-за прорыва канала.
Канальный водопад , или канальный спуск, представляет собой вертикальный спуск в ложе канала. Они строятся, когда естественный уклон земли круче желаемого градиента канала. Они строятся таким образом, чтобы кинетическая энергия падающей воды рассеивалась, чтобы предотвратить размывание ложа и стенок канала. [3] : 643
Водопад канала строится методом выемки и засыпки . Он может быть объединен с регулятором, мостом или другой конструкцией для экономии затрат. [3] : 643–4
Существуют различные типы водопадов в каналах, в зависимости от их формы. Один из типов — это водопад ogee , где 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 размыву. В результате канал необходимо укрепить бетоном или каменной кладкой, чтобы защитить его от эрозии. [3] : 644
Другой тип падения в канале — это вертикальное падение, которое является «простым и экономичным». Они имеют «цистерну» или пониженную область сразу ниже по течению от падения, чтобы «смягчить» воду, создавая глубокий бассейн для рассеивания ее кинетической энергии . Вертикальные падения работают для перепадов высотой до 1,5 м и для сброса до 15 кубических метров в секунду. [3] : 646
Грузоподъемность вьючных животных и телег ограничена. Мул может нести максимальную нагрузку в одну восьмую тонны [4] [250 фунтов (113 кг)] за время путешествия, измеряемого днями и неделями, [4] хотя гораздо больше на более коротких расстояниях и в периоды с соответствующим отдыхом. [4] Кроме того, телегам нужны дороги. Транспортировка по воде гораздо более эффективна и экономична для крупных грузов.
Древнейшие известные каналы были ирригационными каналами, построенными в Месопотамии около 4000 г. до н. э. , на территории современного Ирака . Цивилизация долины Инда в древней Индии ( около 3000 г. до н. э. ) имела сложные системы орошения и хранения, включая водохранилища , построенные в Гирнаре в 3000 г. до н. э. [5] Это первый случай, 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, чтобы обойти порог на Ниле около Асуана . [6]
В Древнем Китае крупные каналы для речного транспорта были созданы еще в период Весны и Осени (VIII–V вв. до н. э.), самым длинным из которых был Хунгоу (Канал диких гусей), который, по словам древнего историка Сыма Цяня, соединял старые государства Сун, Чжан, Чэнь, Цай, Цао и Вэй. [7] Система каналов Цаоюнь 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 Великий китайский канал , 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 Юйханом ( Ханчжоу ). Проект начался в 605 году и был завершен в 609 году, хотя большая часть работы объединила старые каналы, старейшая часть канала существовала по крайней мере с 486 года до н. э. Даже в самых узких городских секциях он редко бывает менее 30 метров (98 футов) в ширину.
В V веке до нашей эры царь Ахеменидов Ксеркс I из Персии 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 , части греко-персидских войн . Это один из немногих памятников, оставленных Персидской империей в Европе . [10]
Греческие инженеры были одними из первых, кто использовал шлюзы , с помощью которых они регулировали поток воды в Древнем Суэцком канале еще в 3 веке до н. э. [11] [12] [13]
Опыта перемещения сыпучих грузов на телегах было мало, в то время как вьючная лошадь могла [т. е. 'могла'] нести только одну восьмую тонны. На мягкой дороге лошадь могла тянуть 5/8 тонны. Но если груз перевозился баржей по водному пути, то та же лошадь могла тянуть до 30 тонн.
— историк технологий Рональд У. Кларк, ссылаясь на транспортные реалии до промышленной революции и эпохи каналов . [4]
Хохокамы были обществом на североамериканском юго-западе, на территории нынешних штатов Аризона , США, и Сонора , Мексика. Их ирригационные системы поддерживали самую большую популяцию на юго-западе к 1300 году н. э. [14] Археологи, работавшие на крупных археологических раскопках в 1990-х годах в бассейне Тусона, вдоль реки Санта-Крус, определили культуру и людей, которые могли быть предками Хохокамов. [15] Эта доисторическая группа занимала южную Аризону еще в 2000 году до н. э., а в ранний сельскохозяйственный период выращивала кукурузу, жила круглый год в оседлых деревнях и разрабатывала сложные ирригационные каналы. [14] Крупномасштабная ирригационная сеть Хохокам в столичном районе Финикса была самой сложной в древней Северной Америке. Часть древних каналов была отремонтирована для проекта Солт-Ривер и теперь помогает снабжать город водой.
Сингальцы построили 87-километровый (54 мили) Yodha Ela в 459 году нашей эры как часть своей обширной ирригационной сети , которая функционировала как движущееся водохранилище из-за своего единственного берегового аспекта для управления давлением канала притоком воды. Он также был спроектирован как удлиненный водохранилище, проходящее через ловушки, создавая 66 мини-водосборов по мере того, как он течет от Кала Вева до Тисса Вава . Канал не был предназначен для быстрой транспортировки воды из Кала Вева в Тисса Вава, а для создания массы воды между двумя водохранилищами, которая, в свою очередь, обеспечивала бы сельское хозяйство и использование людьми и животными. [16] [17] Они также добились довольно низкого уклона для своего времени. Канал все еще используется после реконструкции.
В Средние века водный транспорт был в несколько раз дешевле и быстрее, чем сухопутный. Сухопутный транспорт с использованием гужевых повозок использовался вокруг населенных пунктов, но неулучшенные дороги требовали вьючных животных, обычно мулов , чтобы перевозить любую степень массы, и хотя мул мог перевозить одну восьмую тонны, [4] для его обслуживания также требовались погонщики, а один человек мог обслуживать, возможно, только пять мулов, [4] что означало, что сухопутный массовый транспорт также был дорогим, поскольку люди ожидали компенсации в виде заработной платы, комнаты и питания. Это было связано с тем, что дальние дороги были немощеными, чаще всего слишком узкими для телег, не говоря уже о фургонах, и находились в плохом состоянии, прокладывая свой путь через леса, болотистые или грязные трясины так же часто, как и по неулучшенному, но сухому грунту. В ту эпоху, как и сегодня, более крупные грузы, особенно насыпные грузы и сырье , можно было перевозить на судах гораздо экономичнее, чем по суше; в дожелезнодорожные дни промышленной революции водный транспорт был золотым стандартом быстрой транспортировки. Первым искусственным каналом в Западной Европе был Фосса Каролина, построенный в конце VIII века под личным руководством Карла Великого .
В Британии канал Гластонбери считается первым постримским каналом и был построен в середине X века, чтобы соединить реку Брю в Нортовере [18] с аббатством Гластонбери , на расстоянии около 1,75 километра (1900 ярдов). [19] Его первоначальное назначение, как полагают, заключалось в транспортировке строительного камня для аббатства, но позже он использовался для доставки продукции, включая зерно, вино и рыбу, из отдаленных владений аббатства. Он оставался в использовании по крайней мере до XIV века, но, возможно, и до середины XVI века. [20]
Более долговечными и имеющими большее экономическое влияние были каналы, такие как Навильо-Гранде, построенные между 1127 и 1257 годами для соединения Милана с рекой Тичино . Навильо-Гранде является самым важным из ломбардских « навильи » [21] и старейшим функционирующим каналом в Европе.
Позднее в Нидерландах и Фландрии были построены каналы для осушения польдеров и облегчения перевозки грузов и людей.
Строительство каналов возродилось в эту эпоху из-за коммерческой экспансии с 12-го века. Речные навигации постепенно улучшались за счет использования одинарных или флеш-шлюзов . Проход лодок через них требовал большого количества воды, что приводило к конфликтам с владельцами водяных мельниц , и чтобы исправить это, в 10-м веке в Китае впервые появился фунт или камерный шлюз, а в Европе в 1373 году во Фресвейке , Нидерланды. [22] Другим важным достижением стали двустворчатые ворота , которые, как предполагается, были введены в Италии Бертолой да Новате в 16-м веке. Это позволило сделать ворота более широкими, а также сняло ограничение по высоте гильотинных замков .
Чтобы преодолеть ограничения, вызванные речными долинами, были построены первые каналы на вершинах рек, в частности , Большой китайский канал в 581–617 годах н. э., в то время как в Европе первым каналом, также использовавшим одинарные шлюзы, был канал Штекница в Германии в 1398 году.
В империи Сонгай в Западной Африке несколько каналов были построены при Суннитах Али и Аския Мухаммеде I между Кабарой и Тимбукту в 15 веке. Они использовались в основном для орошения и транспортировки. Суннит Али также пытался построить канал от реки Нигер до Валаты, чтобы облегчить завоевание города, но его прогресс был остановлен, когда он пошел войной на королевства Мосси . [23]
Около 1500–1800 годов первым каналом на высшем уровне в Европе, использовавшим шлюзы с фунтами, был канал Бриар, соединяющий Луару и Сену (1642), за которым последовал более амбициозный канал дю Миди (1683), соединяющий Атлантику со Средиземноморьем. Он включал лестницу из 8 шлюзов в Безье , туннель длиной 157 метров (515 футов) и три крупных акведука.
Строительство каналов неуклонно прогрессировало в Германии в XVII и XVIII веках, когда три великие реки, Эльба , Одер и Везер, были связаны каналами. В постримской Британии первым каналом раннего современного периода , по-видимому, был Эксетерский канал , который был обследован в 1563 году и открыт в 1566 году. [24] [25]
Самый старый канал в европейских поселениях Северной Америки, технически мельничный канал , построенный для промышленных целей, — это Mother Brook между районами Бостона, Массачусетс Дедхэм и Гайд-парк, соединяющий верхние воды реки Чарльз и устье реки Непонсет с морем. Он был построен в 1639 году для обеспечения мельниц гидроэнергией.
В России в 1718 году был открыт Волго-Балтийский водный путь — общенациональная система каналов, соединяющая Балтийское и Каспийское моря через реки Неву и Волгу .
Современная система каналов была в основном продуктом 18-го века и начала 19-го века. Она возникла, потому что промышленная революция (которая началась в Британии в середине 18-го века) потребовала экономичного и надежного способа транспортировки товаров и сырья в больших количествах.
К началу XVIII века речные судоходства, такие как Aire и Calder Navigation, стали довольно сложными, с шлюзами и все более длинными «проходами» (некоторые с промежуточными шлюзами), чтобы избегать окольных или сложных участков реки. В конце концов, опыт строительства длинных многоуровневых проходов с собственными шлюзами породил идею строительства «чистого» канала, водного пути, спроектированного на основе того, куда нужно было отправлять товары, а не того, где протекала река.
Претензия на первый чистый канал в Великобритании является предметом спора между сторонниками «Сэнки» и «Бриджуотера». [26] Первым настоящим каналом на территории нынешнего Соединенного Королевства был канал Ньюри в Северной Ирландии, построенный Томасом Стирсом в 1741 году.
Канал Sankey Brook Navigation , который соединил Сент-Хеленс с рекой Мерси , часто называют первым современным «чисто искусственным» каналом, поскольку, хотя изначально это был проект по созданию судоходной реки Sankey Brook, он включал в себя совершенно новый искусственный канал, который фактически был каналом вдоль долины реки Sankey Brook. [26] [27] Однако сторонники «Бриджуотера» отмечают, что последняя четверть мили судоходного канала действительно представляет собой канализированный участок реки Sankey Brook, и что именно канал Bridgewater (менее очевидно связанный с существующей рекой) захватил воображение людей и вдохновил на создание дополнительных каналов. [26] [27]
В середине восемнадцатого века третий герцог Бриджуотер , владевший несколькими угольными шахтами в северной Англии, хотел иметь надежный способ транспортировки своего угля в быстро индустриализирующийся город Манчестер . Он поручил инженеру Джеймсу Бриндли построить канал для этой цели. Проект Бриндли включал акведук, переносящий канал через реку Ирвелл . Это было инженерное чудо, которое сразу же 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 тянулись лошадьми, а вдоль канала была проложена буксировочная дорожка , по которой лошадь могла идти. Эта система на лошадях оказалась очень экономичной и стала стандартной для всей британской сети каналов. Коммерческие лодки на лошадях можно было увидеть на каналах Великобритании вплоть до 1950-х годов, хотя к тому времени дизельные лодки, часто буксирующие вторую безмоторную лодку, стали стандартом.
Канальные суда могли перевозить тридцать тонн за раз, запрягая всего одну лошадь [28] — более чем в десять раз больше груза на лошадь, чем можно было бы перевозить с помощью повозки. Благодаря такому огромному увеличению поставок канал Бриджуотер снизил цену угля в Манчестере почти на две трети всего за год после открытия. Бриджуотер также имел огромный финансовый успех, окупив затраты на его строительство всего за несколько лет.
Этот успех доказал жизнеспособность канального транспорта, и вскоре промышленники во многих других частях страны захотели каналов. После канала Бриджуотер первые каналы были построены группами частных лиц, заинтересованных в улучшении коммуникаций. В Стаффордшире известный гончар Джозайя Веджвуд увидел возможность доставлять громоздкие грузы глины к дверям своей фабрики и перевозить свои хрупкие готовые изделия на рынок в Манчестере, Бирмингеме или еще 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 поскольку люди видели высокие доходы, получаемые от платы за пользование каналом, инвесторы, заинтересованные в получении прибыли от дивидендов, стали выдвигать предложения по строительству канала, по крайней мере в той же степени, что и люди, чей бизнес получил бы прибыль от более дешевой транспортировки сырья и готовой продукции.
В дальнейшем часто происходили откровенные спекуляции, когда люди пытались купить акции недавно выпущенной компании, чтобы продать их с немедленной прибылью, независимо от того, был ли канал когда-либо прибыльным или даже построенным. В этот период « мании о каналах » огромные суммы были инвестированы в строительство каналов, и хотя многие проекты не увенчались успехом, система каналов быстро расширилась почти до 4000 миль (более 6400 километров) в длину. [28]
Было создано много конкурирующих компаний канала, и конкуренция была безудержной. Возможно, лучшим примером был Вустер-Бар в Бирмингеме, точка, где Вустер-Бирмингемский канал и Бирмингемская навигационная магистраль канала находились всего в семи футах друг от друга. В течение многих лет спор о пошлинах означал, что товары, проходящие через Бирмингем, приходилось переносить с лодок в одном канале на лодки в другом. [30]
Канальные компании изначально были учреждены отдельными штатами в Соединенных Штатах. Эти ранние каналы были построены, принадлежали и эксплуатировались частными акционерными компаниями. Четыре были завершены, когда началась война 1812 года ; это были канал South Hadley (открыт в 1795 году) в Массачусетсе , канал Santee (открыт в 1800 году) в Южной Каролине , канал Middlesex (открыт в 1802 году) также в Массачусетсе и канал Dismal Swamp (открыт в 1805 году) в Вирджинии . Канал Erie (открыт в 1825 году) был учрежден и принадлежал штату Нью-Йорк и финансировался за счет облигаций, купленных частными инвесторами. Канал Erie протянулся примерно на 363 мили (584 км) от Олбани, штат Нью-Йорк , на реке Гудзон до Буффало, штат Нью-Йорк , на озере Эри . Река Гудзон соединяет Олбани с атлантическим портом Нью-Йорка , а канал Эри завершил судоходный водный путь из Атлантического океана в Великие озера . Канал содержит 36 шлюзов и охватывает общий перепад высот около 565 футов (169 м). Канал Эри с его легкими связями с большей частью Среднего Запада США и Нью-Йорком вскоре быстро окупил весь инвестированный капитал (7 миллионов долларов США) и начал приносить прибыль. Сократив транспортные расходы вдвое или больше, он стал крупным центром прибыли для Олбани и Нью-Йорка, поскольку позволил дешево перевозить многие виды сельскохозяйственной продукции, выращиваемой на Среднем Западе Соединенных Штатов, в остальной мир. Из Нью-Йорка эти сельскохозяйственные продукты можно было легко отправлять в другие штаты США или за границу. Гарантированный рынок для своей сельскохозяйственной продукции значительно ускорил заселение Среднего Запада США 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 (закончен в 1828 году) в Массачусетсе и Род-Айленде выполнил аналогичную роль в ранней промышленной революции между 1828 и 1848 годами. Долина Блэкстоун внесла большой вклад в Американскую промышленную революцию, где Сэмюэл Слейтер построил свою первую текстильную фабрику.
Энергоканал относится к каналу, используемому для выработки гидравлической энергии , а не для транспортировки. В настоящее время энергоканалы строятся почти исключительно как части гидроэлектростанций . В некоторых частях Соединенных Штатов, особенно на северо-востоке , было достаточно быстрых рек, поэтому гидроэнергия была основным средством питания фабрик (обычно текстильных фабрик) до окончания Гражданской войны в США . Например, Лоуэлл, штат Массачусетс , считающийся «колыбелью американской промышленной революции», имеет 6 миль (9,7 км) каналов, построенных примерно с 1790 по 1850 год, которые обеспечивали город гидроэнергией и средством передвижения. Выходная мощность системы оценивается в 10 000 лошадиных сил . [31] Другие города с обширными системами энергоканалов включают Лоуренс, Массачусетс , Холиок, Массачусетс , Манчестер, Нью-Гемпшир , и Огаста, Джорджия . Самый известный энергетический канал был построен в 1862 году для компании Niagara Falls Hydraulic Power and Manufacturing Company .
Конкуренция со стороны железных дорог с 1830-х годов и автомобильных дорог в 20 веке сделала меньшие каналы устаревшими для большинства коммерческих перевозок, и многие из британских каналов пришли в упадок. Только Манчестерский судоходный канал и канал Эйр и Колдер воспротивились этой тенденции. Однако в других странах каналы увеличивались в размерах по мере совершенствования методов строительства. В 19 веке в США длина каналов выросла со 100 миль (161 км) до более чем 4000, при этом сложная сеть сделала Великие озера судоходными, совместно с Канадой, хотя некоторые каналы позже были осушены и использовались в качестве железнодорожных полос отвода .
В Соединенных Штатах судоходные каналы достигли изолированных районов и связали их с внешним миром. К 1825 году канал Эри длиной 363 мили (584 км) с 36 шлюзами открыл связь 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 снижении разницы в ценах на товары между этими различными рынками по всей Америке. Каналы привели к сближению цен между различными регионами из-за снижения транспортных расходов, что позволило американцам отправлять и покупать товары из более отдаленных мест гораздо дешевле. Огайо построил много миль каналов, в Индиане каналы работали в течение нескольких десятилетий, а канал Иллинойса и Мичигана соединил Великие озера с системой реки Миссисипи , пока его не заменил канализированный речной водный путь.
Три крупных канала с очень разными целями были построены на территории современной Канады. Первый канал Уэлланд , который открылся в 1829 году между озером Онтарио и озером Эри, в обход Ниагарского водопада , и канал Лачин (1825), который позволил судам обходить почти непроходимые пороги на реке Святого Лаврентия в Монреале , были построены для торговли. Канал Ридо , завершенный 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 военной транспортировки между британскими колониями Верхней Канады и Нижней Канады в качестве альтернативы части реки Святого Лаврентия, которая была подвержена блокаде со стороны Соединенных Штатов.
Во Франции устойчивое соединение всех речных систем — Рейна , Роны , Соны и Сены — и Северного моря было усилено в 1879 году установлением колеи Фрейсине , которая определила минимальный размер шлюзов. Движение по каналу удвоилось в первые десятилетия 20-го века. [32]
В этот период было построено множество примечательных морских каналов, начиная с Суэцкого канала (1869), тоннаж которого во много раз превышает тоннаж большинства других каналов, и Кильского канала (1897), хотя Панамский канал был открыт только в 1914 году.
В 19 веке в Японии было построено несколько каналов, включая канал Бивако и канал Тоне. Эти каналы были частично построены с помощью инженеров из Нидерландов и других стран. [33]
Главным вопросом было, как соединить Атлантику и Тихий океан каналом через узкую Центральную Америку . ( Панамская железная дорога открылась в 1855 году.) Первоначальное предложение было о канале на уровне моря через то, что сегодня является Никарагуа , используя относительно большое озеро 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 китайское участие развивалось.
.jpg/1280px-Jungle_and_abandoned_equipment_(3607563265).jpg)
Вторым выбором для Центральноамериканского канала был Панамский канал . Компания De Lessups , которая управляла Суэцким каналом , впервые попыталась построить Панамский канал в 1880-х годах. Сложность рельефа и погодные условия (дожди) привели к банкротству компании. Высокая смертность рабочих от болезней также препятствовала дальнейшим инвестициям в проект. Заброшенное землеройное оборудование DeLessup , изолированные разлагающиеся машины, сегодня являются туристическими достопримечательностями.
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 достигли соглашения по условиям договора о канале (см. Договор Хей-Эррана ). Панама, которая не имела (и до сих пор не имеет) сухопутного сообщения с остальной частью Колумбии, уже думала о независимости. В 1903 году Соединенные Штаты при поддержке панамцев, которые ожидали, что канал обеспечит существенную заработную плату, доходы и рынки для местных товаров и услуг, отобрали у Колумбии провинцию Панама и создали марионеточную республику ( Панама ). Ее валюта, бальбоа — название, которое предполагает, что страна начиналась как способ добраться из одного полушария в другое — была копией доллара США . Доллар США был и остается законным платежным средством (используемым 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. Канал — крупный инженерный проект — был построен. США не считали, что условия достаточно стабильны, чтобы уйти, до 1979 года. Вывод войск из Панамы способствовал поражению президента Джимми Картера в 1980 году.
Крупномасштабные судоходные каналы, такие как Панамский канал и Суэцкий канал, продолжают работать для транспортировки грузов, как и европейские баржевые 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 транзит более крупных судов, судов Post-Panamax и New Panamax . [34]
Однако узкие ранние промышленные каналы перестали нести значительные объемы торговли, и многие из них были заброшены для навигации, но все еще могут использоваться как система для транспортировки неочищенной воды. В некоторых случаях вдоль маршрута канала были построены железные дороги, примером чего является канал Кройдон .
Движение, начавшееся в Британии и Франции, по использованию ранних промышленных каналов для прогулочных судов, таких как баржи-отели , подстегнуло восстановление участков исторических каналов. В некоторых случаях заброшенные каналы, такие как канал Кеннет и Эйвон, были восстановлены и теперь используются прогулочными судами. В Британии жилье на каналах также оказалось популярным в последние годы.
Канал Сена–Северная Европа развивается в крупный транспортный водный путь, связывающий Францию с Бельгией , Германией и Нидерландами .
В XXI веке каналы нашли еще одно применение: они служат сервитутами для прокладки волоконно-оптических кабелей телекоммуникационных сетей, что позволяет избежать их заглубления в проезжую часть, одновременно облегчая доступ и снижая опасность повреждения землеройным оборудованием.
Каналы по-прежнему используются для обеспечения водой сельского хозяйства. В долине Империал в пустыне Южной Калифорнии существует обширная система каналов, обеспечивающая орошение сельского хозяйства в этом районе.
Каналы так глубоко отождествляются с Венецией , что многие города на каналах получили прозвище «Венеция…» . Город построен на болотистых островах, а деревянные сваи поддерживают здания, так что земля является искусственной, а не водные пути. Острова имеют долгую историю заселения; к XII веку Венеция была могущественным городом-государством .
Амстердам был построен похожим образом, со зданиями на деревянных сваях. Он стал городом около 1300 года. Многие каналы Амстердама были построены как часть укреплений. Они стали grachten, когда город расширился и дома были построены вдоль воды. Его прозвище «Северная Венеция» делят 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 современная канальная улица Pingjiang Road и улица Shantang Street 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 развиты на протяжении столетий.
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, расположен недалеко от центра Ливерпуля , Англия, где в настоящее время развивается система переплетающихся водных путей и доков, в основном предназначенных для проживания и отдыха.
Канальные поместья (иногда называемые в Соединенных Штатах байусами) являются формой подразделения , популярной в таких городах, как Майами, Флорида , Техас-Сити, Техас и Голд-Кост, Квинсленд ; на Золотом побережье более 890 км жилых каналов. Водно-болотные угодья являются сложными территориями для строительства жилых комплексов, поэтому выемка части водно-болотных угодий до судоходного канала обеспечивает засыпку для строительства другой части водно-болотных угодий выше уровня затопления для домов. Земля застраивается по схеме пальцев, которая обеспечивает пригородную уличную планировку прибрежных жилых кварталов.
Для внутренних каналов часто строились лодки, специально предназначенные для них. Примером этого является британская узкая лодка длиной до 72 футов (21,95 м) и шириной 7 футов (2,13 м), которая в первую очередь строилась для британских каналов Мидленда. В этом случае ограничивающим фактором был размер шлюзов. Это также ограничивающий фактор на Панамском канале, где суда 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 пропускать более крупные суда New Panamax. Для Суэцкого канала без шлюзов ограничивающим фактором для судов Suezmax , как правило, является осадка, которая ограничена 16 м (52,5 фута). На другом конце шкалы каналы для лодок-туфель, такие как канал Буде, были ограничены для лодок весом менее 10 тонн на большей части своей длины из-за мощности их наклонных плоскостей или подъемников для лодок. 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)
