Канал IКанал (від лат. Canalis - труба, жолоб)
в гідротехніки, штучне русло (водовід) правильної форми з безнапірним рухом води, влаштоване в грунті. К. споруджують у відкритій виїмці або в насипу (при перетині балок, ярів і ін.), Іноді - в напіввиїмці-напівнасипу (К. на косогорі). За призначенням розрізняють К. судноплавні (штучні водні шляхи), енергетичні (дериваційні), зрошувальні (іригаційні), обводнітельние, осушувальні, водопровідні, лісосплавні, рибоводні, комплексного призначення.
Судноплавні К. бувають: сполучні (рис. 1) між судноплавними річками, озерами і морями [напр. Волго-Донський судноплавний канал імені В. І. Леніна, Канал імені Москви (див. Москви імені канал), Дніпровсько-Бузький канал. Панамський канал ]; обхідні (обвідні) К. влаштовуються з метою поліпшення умов судноплавства, в обхід порожистих ділянок річок, бурхливих ділянок великих озер і морів (Пріладожскіе канали, Онежський К. Береговий Мексиканський К. та ін.); спрямляются К. - для зменшення звивистості суднового ходу і скорочення довжини водного шляху (Хорошевський К. на р. Москві, К. на р. Дон нижче Цимлянской ГЕС та ін.); підхідні К. - для забезпечення підходу з моря, озера або річки до великих міст, внутрішнім портам, промисловим підприємствам (Ленінградський і Астраханський морські К. Манчестерський К. та ін.). Судноплавні К. поділяються також на відкриті і шлюзовані. Перші влаштовують при з'єднанні водних шляхів, що мають практично однакові рівні води, другі - при різних рівнях, а також у випадках, коли траса К. перетинає високий вододіл. Шлюзовані К. зазвичай складаються з декількох ділянок, розташованих на різних рівнях, - Б'єф ів, між якими влаштовують Шлюз и або суднопідіймача і. Обхідні і підхідні К. як правило, робляться відкритими, з'єднувальні - шлюзованого. Вода в судноплавні (шлюзовані) К. подається самопливом (самопливні К.) або накачується насосними станціями (Див. Насосна станція) (машинні К.). Судноплавні К. характеризуються значною протяжністю (наприклад, довжина берегового К. в США від Нью-Йорка до півострова Флорида близько 1,8 тис. Км, Біломорсько-Балтійського каналу (Див. Біломорсько-Балтійський канал) - 227 км, Дніпровсько-Бузького каналу - 196 км, морські К. наприклад Суецький канал - 171 км, Панамський канал - 81,6 км), великими розмірами поперечного перерізу (ширина по дзеркалу Суецького К. 120-150 м, глибина 12-13 м).
Енергетичні (дериваційні) К. підводять воду з річки, водосховища, озера до гідроелектричної станції (Див. Гідроелектрична станція) або відводять від неї воду, що пройшла через турбіни (рис. 2). Вони характеризуються порівняно невеликою довжиною: що підводять К. зазвичай не перевищують 5-10 км (максимум 30 км), що відводять - рідко досягають декількох км. Витрата води (пропускна здатність) енергетичних К. буває різним, перевищуючи в окремих випадках 1000 м 3 / сек (наприклад, пропускна здатність дериваційного К. при ГЕС Монтелимар у Франції 1860 м 3 / 'сек). В СРСР дериваційні К. є на ГЕС: Земо-Авчальськой, Ріонськую, Кондоложской, на Севана каскаді і ін.
Зрошувальні (іригаційні) К. призначені для подачі води до зрошуваних земельних масивів, зазвичай утворюють систему К. магістральних, розподільних, власне зрошувальних (зрошувачів) і водоскидних (див. Зрошення). У зрошувальні К. вода надходить самопливом або подається насосами. У великих іригаційних системах довжина магістральних К. нерідко досягає декількох сотень кілометрів (Каракумський канал, 1-а черга, до м Ашхабада, - понад 800 км, Північно-Кримський канал - більше 400 км. Великий Ферганський канал - близько 300 км). Витрати води в головній частині цих До, - 250-500 м 3 / сек.
Обводнітельние К. подають воду для потреб сільського господарства (головним чином тваринництва) в безводні і посушливі райони (наприклад, обводнітельние К. в низов'ях Волги, К. Терско-Кумской обводнювальних системи). Оскільки при обводнюванні на посушливих землях зазвичай утворюються дрібні (оазисного характеру) зрошувані ділянки, обводнітельние К. часто є одночасно і зрошувальними (наприклад, Невинномиськ, Кубань-Калаусскій і ін. К.).
Осушувальні К. збирають воду, що надходить з осушувальної або дренажної мережі (на заболоченій або надмірно зволоженою території), і відводять її в водоприймач (річку, озеро, море) самопливом або за допомогою насосних станцій (див. Меліорація). Осушувальні К. трасуються, як правило, по найбільш низьких позначок осушаемой території (по тальвегах).
Водопровідні К. служать для подачі води від джерела водопостачання (Див. Водопостачання) до місця її споживання - промислового району, місту, селищу і т.п. До великих водопровідних К. в СРСР відносяться канали: Іртиш - Караганда загальною протяжністю близько 460 км і пропускною спроможністю в головній частині 75 м 3 / сек, Сіверський Донець - Донбас - близько 130 км, при головному витраті води 25 м 3 / сек. Умови експлуатації та санітарні вимоги іноді викликають необхідність робити водопровідні К. закритими (наприклад, водопровідний К. довжина близько 30 км. Подає воду з Учінское водосховища до Москви).
Лісосплавні К. влаштовуються для сплаву лісу молем або плотами зазвичай від місць його заготовки до лісосплавних річки або лісопильного заводу (див. Лісосплав). Лісосплавні К. споруджуються також в районах гідровузлів для напряму лісосплаву в обхід гідротехнічних споруд.
Рибоводні К. служать для подачі води на штучні нерестовища, для з'єднання з річкою окремих ізольованих водойм (озер), в яких водиться риба, для опріснення лиманів (наприклад, в низов'ях р. Кубані) і т.п.
Комплексні К. споруджують для вирішення одночасно декількох водогосподарських завдань. Особливо великий розвиток ці К. отримали в СРСР в зв'язку з комплексним використанням річкових водних ресурсів. Наприклад, К. імені Москви здійснює подачу води для судноплавства, водопостачання і обводнення р Москви; Волго-Донський К. імені В. І. Леніна (разом з Цимлянской ГЕС) - судоходно-іригаційне-обводнювальний і енергетичний комплекс; К. Іртиш - Караганда, крім основного завдання - водопостачання, вирішує і питання зрошення земель в Центральному Казахстані.
Форми поперечного перерізу К. (рис. 3) залежать від його призначення, будівельних властивостей грунтів, умови виконання земляних робіт та ін. Найбільш поширені форми перетинів К. споруджуються в м'яких грунтах, - трапецеїдальних і полигональная. Остання зазвичай застосовується при спорудженні великих судноплавних К. Прямокутний перетин доцільно при проведенні К. в скельних виїмках. Іноді (наприклад, при проходженні траси К. в межах населених пунктів, на косогірних ділянках і т.д.) прямокутний перетин в м'яких грунтах забезпечується спорудою вертикальних підпірних стінок (Див. Підпірна стінка).
Ухили (закладення) укосів К. встановлюють залежно від характеру грунтів. При великій глибині виїмок, а також в складних геологічних умовах стійкість укосів перевіряється розрахунком.
Швидкості течії води, допустимі в К. мають граничні значення: максимальні, що виключають можливість розмиву ложа К. і мінімальні, що забезпечують незаносного (незаіляемость) ложа К. і не допускають його заростання рослинністю. Так, наприклад, безпечними щодо розмиву для К. проведених в м'яких грунтах (піски, суглинки), при глибині води більше 3 м є швидкості в межах 0,4-1,5 м / сек; в твердих породах (мергелі, пісковики) - 3,1-5,6 м / сек. Для визначення незаіляющіх швидкостей води користуються формулами, заснованими на принципі т. Н. наносотранспортірующей здатності потоку. Мінімальні швидкості в К. при яких не повинно бути заростання їх ложа: 0,3 м / сек - для малих К. і 0,5- для великих К.
Облицювання ложа (одягу) К. влаштовуються для оберігання його від розмиву течією і хвилями, скорочення втрат води на фільтрацію в грунт і зменшення шорсткості дна і укосів (для збільшення пропускної здатності К.). Облицювання, службовці тільки для захисту укосів К. від розмиву, виконуються у вигляді кам'яного мощення, кам'яної укладання та начерки, а також у вигляді бетонних і залізобетонних плит. Такі облицювання застосовуються зазвичай на судноплавних К. На зрошувальних, обводнювальних і осушувальних К. використовуються іноді дернові фашина-хворостяниє, Плетньов і ін. Кріплення. Протифільтраційні облицювання (екрани) виконуються зазвичай з глин, суглинків та з добре розклалася торфу. Для запобігання екранів від механічних пошкоджень і температурних впливів їх покривають захисним шаром з піщаного або гравійні грунту. Бетонні, залізобетонні (рис. 4) і асфальтобетонні облицювання найбільш універсальні: вони надійно захищають ложе К. від розмиву, забезпечують його водонепроникність, збільшують пропускну здатність. Разом з тим вони дозволяють повністю механізувати будівельні роботи. Для боротьби з фільтрацією на К. крім пристрою облицювань (екранів), застосовують також кольматаж, механічне ущільнення грунтів, плівки з синтетичних матеріалів і ін. Способи.
Споруди на К. Крім спеціальних споруд, пов'язаних з експлуатацією К. (шлюзи на судноплавних К. насосні станції на машинних К. водоспуски і та ін.), На трасі всіх К. зводять також велика кількість гідротехнічних споруд різного призначення. До них відносяться споруди в місцях перетину К. з водотоками (труби, Дюкер и, Акведук і), з шляхами повідомлень (Віадук і, тунелі, мости, поромні переправи і ін.) І в місцях різкого перелому рельєфу місцевості (перепади, швидкотоків і ).
Літ. Угінчус А. А. Канали і споруди на них, М. 1953; Аскоченский А. Н. Зрошення і обводнення в СРСР, М. 1967; Гришин М. М. Гідротехнічні споруди, М. 1968. Наступні
Мал. 2. Схема ГЕС дериваційного типу: 1 - дериваційний підвідний канал; 2 - дериваційний відвідний канал; 3 - будівля ГЕС; 4 - напірний басейн; 5 - водоскидні канал; 6 - головний водозабірних вузол; 7 - річка.