Канали

Каналами називаються штучні русла правильної форми з безнапірним рухом води за рахунок різниці обріїв вихідного й кінцевого пунктів. Поперечний переріз каналу і його поздовжніх ухилів призначаються таким чином, щоб швидкості плину в каналах не перевищували припустимих, тобто не відбувалися розмиви укосів і дна каналу, а також замулення за рахунок осадження завислих часток, що перебувають у воді.

Залежно від рівнів розташування джерела й місця споживання води, рельєфу місцевості й інших місцевих умов канали розбивають на ділянки й у найбільш зручних місцях намічають споруди, що сполучають – перепади або швидкотоки – при зниженнях місцевості й насосні станції – для підйому води на більш високі відмітки, акведуки й дюкери – при перетинанні каналу з балками, струмками, ріками й інженерними спорудами.

Канали можуть розміщатися на вододільних ділянках і в заплавах рік.

При розміщенні каналу на вододільній ділянці, як правило, потрібно менше різних інженерних споруд типу акведуків і дюкерів. Однак, у цьому випадку, потрібне фундаментальне екранування дна й укосів каналу, тому що канал розташований вище рівня ґрунтових вод.
При розміщенні каналів у заплавах рік втрати на фільтрацію з каналу зводяться до мінімального.

За способом подачі води в канали останні розділяються на види:
- самопливні канали, у які вода із джерела надходить самопливом і далі рухається під дією сили ваги; ці канали найбільш прості й дешеві в експлуатації;
- канали з механічною подачею води (машинні канали), які одержують воду із джерела за допомогою механічного її підйому насосними станціями й подальшим її рухом за рахунок наявності ухилу або за рахунок утворення поверхневого ухилу, якщо дно каналу горизонтальне; машинні канали застосовуються в тих випадках, коли водне джерело розташоване нижче місця споживання води або коли проведення самопливного каналу викликають необхідність виконання дуже великого об'єму земляних робіт.
По своєму призначенню розрізняють наступні канали.

Судноплавні, які служать винятково для транспортних цілей, у силу чого їх основні розміри визначаються величиною вантажообігу й габаритами плаваючих судів. Трасування судноплавних каналів виконується по можливо найкоротшому шляху між заданими пунктами з урахуванням мінімальних витрат.

Зрошувальні (іригаційні), які служать для подачі води із джерела зрошення на масиви земель, що підлягають зрошенню (магістральні канали), і для подальшого розподілу води по зрошуваних площах (канали-розподільники різних порядків). Розміри поперечних перерізів зрошувальних каналів, їхні ухили, напрямок визначаються розмірами площ зрошення, сполукою зрошуваних культур, нормами й строком поливів, рельєфом місцевості й мінімальною вартістю системи.

Енергетичні (гідросилові) канали мають своїм завданням підвід води, що забирається із джерела водної енергії (ріки, озера, водосховища) до турбін гідроелектричних станцій. Енергетичні канали мають досить широке поширення, тому що більшість електростанцій мають енергетичні канали тієї або іншої довжини. Енергетичні канали значної довжини звуться дериваційними каналами.

Водопровідні й обводнювальні канали призначаються для транспортування води із джерела водопостачання до споживача. Якщо канал подає воду тільки для водопостачання, то такий канал зветься водопровідним. Якщо ж канал подає воду для обводнювання якого-небудь цілого району (міське й сільськогосподарське водопостачання, наповнення ставків, часткове зрошення), то такий канал зветься обводнювальним. До каналів даного типу пред'являють ряд серйозних вимог з боку санітарної охорони.

Осушувальні (дренажні) канали використовуються для скидання води з осушувальної й дренажної мережі і її відводу у водоприймачі. Осушувальні канали трасуються по самих знижених місцях осушуваних територій.

Лісосплавні канали призначені для сплаву лісу від місця лісозаготівлі до лісопильних заводів або до лісосплавної ріки. Габарити таких каналів визначаються характером сплаву, розмірами колод або плотів.

Рибохідні канали являють собою спеціалізовані споруди, що служать для пропуску прохідних і напівпрохідних риб в обхід гідротехнічних споруд.

Водоскидні канали служать для відводу зайвої води з верхнього б'єфа гідротехнічної споруди в нижній. Характерною рисою водоскидних каналів є їхня мала довжина, більші ухили й у ряді випадків значні площі поперечних перерізів.

У силу значної різниці рівнів б'єфів на порівняно короткому протязі скидні канали нерідко перетворюються в швидкотоки й вимагають кріплення дна й укосів, а також спорудження гасителів зайвої кінетичної енергії водного потоку в нижньому б'єфі.

В Україні побудований ряд великих каналів комплексного призначення:
- канал Сіверський Донець-Донбас довжиною 129 км;
- Північно-Кримський канал довжиною 400 км;
- канал Дніпро-Донбас (довжина першої черги 263 км, другої черги 171 км);
- канал Дніпро-Інгулець довжиною 40 км;
- канал Дніпро-Кривий Ріг довжиною 41 км;
- канали Бортницької зрошувальної системи із загальною довжиною 67,4 км;
- канали Верхнеприп’ятьської осушувальної системи загальною довжиною магістральних систем 76,8 км.