> Техника, страница 50 > Каналы судоходные

Каналы судоходные

Каналы судоходные, искусственно созданное русло, по своим размерам допускающее движение по нему судов. В зависимости от того, для каких судов, морских или речных, предназначаются каналы, они делятся на: а) морские и б) внутрен. плавания.

Мврскив каналы можно подразделить по целям устройства на три главнейших вида:

1) каналы, соединяющие моря для сокращения длины пути; 2)каналы подходные,устраиваемые е целью дать возможность морским судам подходить к крупным промышленным

22

центрам, если естественная глубина недостаточна для этого; 3) каналы входные в портах. Каналы первого вида устраиваются как открытыми, то есть свободно соединяющими моря, так и шлюзованными; иногда шлюзованными устраиваются и каналы второго вида, но б. ч. они устраиваются открытыми; каналы эти иногда ограждаются дамбами. Направление каналам дают по возможности прямолинейное. Если, по местным условиям, необходимы закругления, они должен быть очерчены по кривым достаточно большого радиуса; на кривых участках ширина канала увеличивается. Величину уширения обычно опреде-

ляют (в м) по ф-ле; 23= 26 — -щ, где Е—уши-

рение и R—радиус закругления в м. Дно канала в продольном направлении делается обычно горизонтальным.

Сопротивление движению судов по каналам даже при небольших скоростях, по сравнению с сопротивлением в неограниченном водном пространстве, значительно больше; оно зависит от формы судна и размеров сечения канала, быстро возрастая с увеличением скорости и уменьшением размеров сечения канала. Это сопротивление S можно получить из сопротивления судна s на пути неограниченных размеров путем умножения на некоторый коэффициент с называемый коэффициентом сопротивления пути: S=cs.

При одинаковых прочих условиях, сопротивление движению по каналу зависит от отношения площади сечения канала Ω к площади миделевого сечения судна ω (сечения по миделевому шпангоуту). Наиболее употребительно соотношение для наибольшего судна »i=^s= 5. Запас глубины под килем для судов наибольшей осадки делается не менее 1,0 метров Заложение откосов К. с. делается в зависимости от грунта берега и способа укрепления; обычно оно равно 2:1-уЗ:1; если же канал представляет прорезь в открытой части моря или речном русле, то стенки прорези образуются в виде естественного откоса грунта и не укрепляются. Берег канала укрепляется как выше поверхности воды, так и ниже ее для защиты от волнения, развивающегося при проходе судов. Если канал пресноводный, возможно укрепление берега растительностью или каменной наброской, сухой кладкой, фашинами и прочие; для каналов с морской водой укрепление растительностью неприменимо.

Примерами К. с., соединяющих моря, могут служить каналы Суецкий и Панамский. Суецкий канал, между Средиземным” и Красным морями, от Порт-Саида до Суеца,—открытый; начат постройкой в 1859 году. Ширина по дну первоначально была 22 м, глубина 8 метров В дальнейшем ширина была увеличена до 45 метров на глубине 11 м, а местами и до 60 метров на глубине 10 метров Из общей длины в 161 км 87% приходится на прямые участки; на длине

14,5 км канал проходит по озерам. Выходы в моря ограждены молами. Панамский канал, между Мексиканским заливом и бухтой Лиман на Тихоокеанском побережьи, общей дл. 81 км,—шлюзованный. Ширина канала—от 91,5 до 300 ж, глубина—12,2 м,

в шлюзованной части и 13,7 л в подходах к последней. Средняя шлюзованная часть, длиной 51 км, имеет горизонт воды на 26,0 метров выше уровня океана.

Примерами подходных каналов могут служить многие каналы на побережьи Балтийского, Азовского и Черного морей (Ленинградский, Ростовский, Николаевский, Мариупольский и др.).

Входные каналы в портах на песчаных побережьях также имеются во многих портах СССР. Глубина их образуется и поддерживается землечерпанием; для сохранения ее часто входные каналы ограждаются молами.

Каналы внутреннего плавания устраивают не только тогда, когда нужно создать водный путь для соединения двух рек, разделенных водоразделом, но нередко и вдоль существующих рек и озер, когда эти последние почему-либо не м. б. использованы с выгодой и удобством для судоходства. Каналы первого рода называются соединительными, причем, если канал проходит через водораздел, то он устраивается всегда шлюзованным; наивысший его бьеф называется раздельным. Каналы второго рода называются боковыми, или обходными. Озера, входящие в водные системы, обыкновенно обходят каналами во избежание опасностей для речных судов при волнении, устранение которых требует от судов более прочной конструкции, ненужной при речном плавании. Боковые и обходные К. с. устраивают как открытыми, так и шлюзованными.

Прибегать к шлюзованию каналов вообще приходится в случаях: 1) когда открытый канал требует слишком больших работ,

2) когда питание канала водой недостаточно, чтобы обеспечить глубину, требуемую судоходством, и 3) когда скорости в каналах при открытом его состоянии вызывали бы затруднения для движения судов.

В каналах внутреннего плавания размеры и форма сечения их определяются, с одной стороны, условием минимума земляных работ по устройству ложа канала, а с другой-требованием, чтобы при движении по каналу судов с определенной, установленной экономии. условиями скоростью судно не испытывало чрезмерных сопротивлений, делающих самую эксплуатю канала дорогой и невыгодной для судоходства. Вопрос о выборе наиболее рационального типа поперечного сечения канала подвергался обширным исследованиям и не может считаться окончательно решенным и в настоящее время. Крайними типами являются трапецеидальный .и криволинейный, но имеет большое распространение и ложбинообразный, образованный рядом пересекающихся прямых.

Фигура 1 дает представление о поперечных сечениях французских и германск. каналов. В СССР по- Фиг. перечные сечения каналов имеют трапецеидальную форму, и размеры их зависят гл. образом от размеров судов, совершающих по ним рейсы, интенсивности судоходства и свойств грунтов, из которых состоят откосы берегов.

В СССР судоходные каналы имеются почти на всех водных системах. В Мариинской системе, соединяющей Ленинградский порт с г. Рыбинском, имеются каналы: Приладож-ский, Онежский, Белозерский и Ново-Мари-инский.Приладожские каналы образуют две параллельные друг другу линии старых и новых каналов. К старой линии принадлежат каналы: Старый Ладожский, дл. 110,94 км. Старый Сясьский, дл. 10,66 км, Старый Свирский, дл. 51,20 км. К новой линии принадлежат каналы: Новый Ладожский, дл. 110,41 км, Новый Сясьский, дл. 10,24 км и Новый Свирский, дл. 45,87 км. Новые При-ладожские каналы имеют ширину по дну 25,60 метров Откосы каналов: от подошвы у дна до высоты 1,7 ж двойные, далее на высоту

1.06 м—тройные, а верхние — опять двойные. Белозерский канал имеет ширину по дну до 23,47 л; откосы берегов — полуторные, глубина канала при нормальном подпертом горизонте 2,13 метров Ново-Мариинский канал имеет ширину от 21,33 до 23,5 л; подводные откосы в землистых грунтах—двойные, надводные— полуторные, в плитном грунте — половинные. Глубина воды при нормальном подпертом горизонте 2,13 метров В Вышневолоцкой водной системе имеются каналы: Тве-рецкий, Цнинский, Сиверсов и Вишерский. Тверецкий канал, соединяющий р. Тверцу с р. Цной, имеет длину 2,9 км, ширину по дну 21,33 м, глубину от 2,13 до 3,62 метров Правый берег канала держится в естественном состоянии, левый укреплен на всем протяжении гранитной обделкой. Цнинский канал (обходит плотину с Цнинеким бейшлотом) имеет длину 1,17 км, ширину по дну 21,33 метров и глубину от 2,83 до 3,55 метров Берега канала имеют гранитную обделку. Сиверсов канал, соединяющий р. Мету с р. Волховом, имеет длину 9,06 км и ширину по дну 21,33 метров Вишерский канал, соединяющий р. Вишеру с р. Метой, имеет длину 15,46 км и ширину по дну 9,59 метров В Березинскую водн. систему, соединяющую Днепр с Зап. Двиной, входят каналы: Сергучевский, Соединительный, Ве-ребский, Лепельские 1-й и 2-й иЧашницкий. Сергучевский канал,соединяющий р. Сургут с Березиной, имеет дл. 9,03 км и шир. по дну 10,66л. Соединительный канал, соединяющий оз. Плавно с оз. Берешто, имеет длину 7,48 км, ширину по дну 17,06 метров Канал проложен в торфе. Глубина канала от 0,6 до

1.7 л. Веребский канал, соединяющий р. Берешту с р. Ессою, имеет длину 2,62 км, ширину по дну 10,66 м; глубина фарватера 1,49 метров 1-й Лепельский канал соединяет оз. Просно с оз. Лепельским, длина канала 0,49 км, ширина по дну 17,06 л. 2-й Лепельский канал обходит верхнюю часть р. Уллы при выходе ее из Лепельского озера, имеет длину 0,23 км, ширину по дну 12,8 метров Чаш-ницкий канал имеет длину 1,2 км, ширину по дну 12,8 метров В Тихвинской водной системе имеется- Тихвинский канал, идущий по раздельной части системы. В Сибири имеется соединительный канал Обь-Енисейского водного пути; он соединяет оз. Большое и р. Малый Кас и имеет длину 7,83 км.Ширина канала по дну выполнена в 12,8 метров.

При устройстве соединительных каналов, пересекающих высокие водоразделы, неред ко, в целях снижения стоимости работ, а иногда и по условиям питания каналов, раздельный бьеф его устраивают в тоннеле. Поперечное сечение этих тоннелей бывает различное, гл. обр. в зависимости от того, рассчитаны ли они на встречное движение судов или на одностороннее. На фигуре 2 изображено сечение тоннеля Сен-Кентенского канала,рассчитанного на одностороннее движение судов, а на фигуре 3 — сечение Кондского тоннеля для двустороннего движения судов, Оба эти канала находятся во Франции.

Во избежание повре- Фигура 2.

ждения от волнения при проходе судов откосы каналов укрепляются в пределах волнения (волнобоя) наиболее целесообразным в данных местных условиях способом. Выбор типа укрепления в каждом данном случае зависит, конечно, от того, какой материал имеется под рукой и из какого материала постройка и содержание укрепления будут стоить дешевле. В СССР укрепления берегов по типам их могут быть разделены: 1) на укрепления, для постройки которых употребляется лес в разных видах (бревна, пластины, доски, хворост), 2) укрепления из камня разных пород и 3) укрепления так называемого смешанного типа—из дерева и камня.

Для производства бечевой тяги на всем протяжении канала устраиваются по берегам особые пути, т. н. бечевники. При одностороннем движении судов бечевники устраиваются с одной стороны, при двустороннем—по обоим берегам канала. В местах впадения в канал речек, для возможности перехода через них, устраиваются так называемые бечевые мосты.

Питание каналов водой производится, в зависимости от местных условий, как с концов, так и на протяжении канала посредством особых питательных каналов, а также и естественных водостоков. В отдельных случаях питание каналов производится из специально устраиваемых для этой цели водохранилищ. Для регулирования горизонта воды в канале, на протяжении его устраивают специальные сооружения—водосливы (смотрите) и водоспуски (смотрите).

Пропускная способность каждого канала, как искусственного пути, имеет предел,

зависящий от размеров его поперечного сечения, типов плавающих по нему судов и скорости их движения, а также от размеров шлюзов, если они на нем имеются, и совершенства их оборудования.

Лит.: Акулов К. А., Судоходные каналы и их устройство, СПБ, 1013; Акулов К., Б р и-л и н г Е., Марцелли М., Курс внутр. водных сообщений, т. 2, М.—Л., 1928; Engelhard F., Kanal- υπό Schleusenbau, Handbibliothek f. Bauinge-nieure, T. 3, B. 2, B., 1921; Handbuch d. Ingenieur-wissenschaften, T. 3—Der Wasserbau, Leipzig, 1912— 19 24; В 6 n 6 z i t M., Cours de ports et travaux mari-times, livre 3, P., 1923. H. Акулов.