Kanał - Canal

Alter Strom, w nadmorskim kurorcie Warnemünde , Niemcy .
Kanały małych łodzi, takie jak kanał Basingstoke, napędzały rewolucję przemysłową w dużej części Europy i Stanów Zjednoczonych .
Kanał w Wenecji .

Kanały to kanały wodne lub sztuczne drogi wodne do transportu wody lub do obsługi pojazdów transportu wodnego . Przenoszą swobodny przepływ powierzchniowy pod ciśnieniem atmosferycznym i można je traktować jako sztuczne rzeki .

W większości przypadków kanał ma szereg zapór i śluz, które tworzą zbiorniki o niskim przepływie prądu. Zbiorniki te określane są mianem stanów spoczynkowych , często nazywanych po prostu poziomami .

Kanał można nazwać kanałem żeglugowym, gdy biegnie równolegle do rzeki i dzieli część jej wód i zlewni, a także wykorzystuje swoje zasoby, budując tamy i śluzy, aby zwiększyć i wydłużyć swoje odcinki spiętrzenia wody podczas przebywania w jej dolinie .

Kanał może przecinać przegrodę drenażową na szczycie grzbietu , co zwykle wymaga zewnętrznego źródła wody powyżej najwyższego wzniesienia . Najbardziej znanym przykładem takiego kanału jest Kanał Panamski .

Wiele kanałów zbudowano na wzniesieniach, nad dolinami i innymi drogami wodnymi.

Kanały ze źródłami wody na wyższym poziomie mogą dostarczać wodę do miejsca docelowego, takiego jak miasto, w którym woda jest potrzebna. Przez Imperium Rzymskie „s akwedukty były takie wodociągowe kanały.

Rodzaje sztucznych dróg wodnych

Kanał Saimaa , kanał transportowy między Finlandią a Rosją , w Lappeenranta

Nawigacja jest szereg kanałów, które przebiegają w przybliżeniu równolegle do doliny i strumienia łóżku wystąpienia nieulepszanym rzeki. Żegluga zawsze dzieli zlewnię rzeki. Statek korzysta ze spokojnych odcinków samej rzeki i ulepszeń, pokonując te same zmiany wysokości.

Prawdziwy kanał to kanał, który przecina przepaść drenażową , tworząc kanał żeglowny łączący dwa różne dorzecza .

Większość ważnych pod względem handlowym kanałów z pierwszej połowy XIX wieku składała się z małych części, wykorzystując rzeki na długich odcinkach i rozdzielając przecinające się kanały na inne. Dotyczy to wielu nadal używanych kanałów. Kanały są wydajnym sposobem podróżowania, ponieważ ludziom łatwiej było dotrzeć do obszarów szybciej niż wozami konnymi.

Konstrukcje stosowane w sztucznych drogach wodnych

Zarówno nawigacje, jak i kanały wykorzystują konstrukcje inżynierskie w celu poprawy nawigacji:

  • jazy i tamy do podniesienia poziomu wód rzecznych do użytku głębokościach;
  • zapętlone zjazdy, aby stworzyć dłuższy i łagodniejszy kanał wokół odcinka bystrza lub wodospadu;
  • śluzy umożliwiające statkom i barkom wchodzenie/schodzenie w dół.

Ponieważ przecinają podziały odwadniające, kanały są trudniejsze do zbudowania i często wymagają dodatkowych ulepszeń, takich jak wiadukty i akwedukty do pokonywania wód nad strumieniami i drogami oraz sposoby utrzymywania wody w kanale.

Rodzaje kanałów

Istnieją dwa główne rodzaje kanałów:

  • Drogi wodne : kanały i żeglugi używane do przewożenia statków przewożących towary i ludzi. Można je podzielić na dwa rodzaje:
Ładowanie antracytu na kanale Lehigh, aby wyżywić wczesne przemysły Stanów Zjednoczonych w epoce pionierów.
1. Projekt wysokiego poziomu wody (HWL) 2. Niski kanał wodny 3. Kanał przeciwpowodziowy 4. Spadek nad rzeką 5. Bankiet nad rzeką 6. Korona wałów przeciwpowodziowych 7. Spadek na lądzie 8. Bankiet na lądzie 9. Taras 10. Uziemienie niskiego poziomu wody 11. Grunty nadrzeczne 12. Wał 13. Nizina chroniona 14. Strefa rzeczna
Kanał Amsterdam-Ren w pobliżu Rijswijk , Holandia

Znaczenie

Canal de Castilla w Kastylii i León w Hiszpanii ma 207 kilometrów, przecina 38 gmin, początkowo do transportu pszenicy, teraz służy do nawadniania.

Historycznie kanały miały ogromne znaczenie dla handlu oraz rozwoju, wzrostu i witalności cywilizacji. W 1855 r. Kanał Lehigh przewiózł ponad 1,2 miliona ton węgla antracytowego; w latach trzydziestych firma, która go zbudowała i obsługiwała przez ponad sto lat, odcięła wtyczkę. Nieliczne kanały, które nadal działają w naszych czasach, to ułamek liczby, która kiedyś napędzała i umożliwiała wzrost gospodarczy, a nawet była praktycznie warunkiem wstępnym dalszej urbanizacji i industrializacji. Ponieważ transport surowców sypkich, takich jak węgiel i rudy, jest trudny i marginalnie dostępny bez transportu wodnego. Surowce te napędzały rozwój przemysłu i nową metalurgię wynikającą ze spirali postępującej mechanizacji w XVII–XX wieku, prowadząc do nowych dyscyplin badawczych, nowych gałęzi przemysłu i ekonomii skali, podnosząc standard życia każdego uprzemysłowionego społeczeństwa.

Ocalałe kanały

W tym większość kanałów statków , dziś obsługuje głównie ładunki masowe i duże statki transportowe , podczas gdy niegdyś krytyczne, mniejsze śródlądowe drogi wodne, pomyślane i zaprojektowane jako kanały dla łodzi i barek, zostały w dużej mierze wyparte i wypełnione, porzucone i pozostawione do pogorszenia lub utrzymywane w eksploatacji i obsadzone przez pracowników państwowych, gdzie utrzymywane są tamy i śluzy w celu ochrony przeciwpowodziowej lub pływania łodzią rekreacyjną. Ich wymiana była stopniowa, zaczynając najpierw w Stanach Zjednoczonych w połowie lat 50. XIX wieku, gdzie żeglugę kanałową po raz pierwszy rozszerzono, a następnie zaczęto zastępować przy użyciu znacznie szybszych , mniej ograniczonych geograficznie i ogólnie tańszych w utrzymaniu kolei .

Na początku lat 80. XIX w. kanały, które nie były w stanie konkurować ekonomicznie z transportem kolejowym, zniknęły z mapy. W ciągu następnych kilkudziesięciu lat węgiel był coraz częściej wybierany przez ropę naftową jako paliwo do ogrzewania, a wzrost dostaw węgla ustabilizował się. Później, po I wojnie światowej, kiedy samochody ciężarowe weszły w posiadanie, ostatnie małe amerykańskie kanały barkowe odnotowały stały spadek liczby ton-mil ładunkowych wzdłuż wielu linii kolejowych, elastyczność i zdolność wspinania się po stromych zboczach samochodów ciężarowych, które coraz częściej przejmują przewozy ładunków jako drogi sieci zostały ulepszone, a także miały swobodę dokonywania dostaw z dala od podtorowanych dróg lub rowów w ziemi, które nie mogły działać zimą.

Najdłuższy istniejący dziś kanał, Grand Canal w północnych Chinach, nadal jest intensywnie eksploatowany, zwłaszcza część na południe od Rzeki Żółtej . Rozciąga się od Pekinu do Hangzhou na 1794 km (1115 mil).

Budowa

Kanały budowane są na jeden z trzech sposobów lub na kombinację trzech, w zależności od dostępnej wody i dostępnej ścieżki:

Strumienie stworzone przez człowieka
  • Kanał można utworzyć tam, gdzie obecnie nie ma strumienia. Albo wykopuje się korpus kanału , albo buduje się boki kanału, robiąc tamy lub wały przez usypywanie ziemi , kamienia, betonu lub innych materiałów budowlanych. Gotowy kształt kanału widoczny w przekroju nazywany jest pryzmatem kanału . Woda do kanału musi być dostarczana z zewnętrznego źródła, takiego jak strumienie lub zbiorniki. Tam, gdzie nowa droga wodna musi zmienić wysokość, budowane są prace inżynieryjne, takie jak śluzy, windy lub windy w celu podnoszenia i opuszczania statków. Przykłady obejmują kanały łączące doliny nad wyższymi częściami lądu, takie jak Canal du Midi , Canal de Briare i Panamski .
  • Kanał można zbudować, pogłębiając kanał w dnie istniejącego jeziora. Gdy kanał jest gotowy, jezioro jest osuszane, a kanał staje się nowym kanałem, służącym zarówno do odwadniania okolicznego polderu, jak i zapewniający tam transport. Przykłady obejmują Lage Vaart  [ nl ] . Można również zbudować dwa równoległe wały w istniejącym jeziorze, tworząc między nimi nowy kanał, a następnie osuszyć pozostałe części jeziora. W ten sposób zbudowano wschodnią i środkową część Kanału Morza Północnego . W obu przypadkach przepompownie są wymagane do utrzymania suchego gruntu otaczającego kanał, albo pompują wodę z kanału do otaczających wód, albo pompują ją z lądu do kanału.
Kanalizacja i nawigacje

Kanały boczne
  • Gdy strumień jest zbyt trudny do zmodyfikowania za pomocą kanalizacji , drugi strumień można utworzyć obok lub przynajmniej w pobliżu istniejącego strumienia. Nazywa się to kanałem bocznym i może meandrować w dużym zakolu lub serii krzywych w pewnej odległości od koryta strumienia wód źródłowych, wydłużając efektywną długość w celu obniżenia stosunku wzniesienia do biegu (nachylenia lub nachylenia). Istniejący strumień zwykle pełni rolę źródła wody, a krajobraz wokół jego brzegów zapewnia ścieżkę dla nowego cieku. Przykłady obejmują Chesapeake i Ohio Canal , Canal latéral à la Loire , Garonne boczne Canal , Welland Canal i Kanał Juliany .

Mniejsze kanały transportowe mogą przenosić barki lub narrowboats , podczas gdy kanały statku pozwalają statki morskie podróż do portu śródlądowego (np Manchester Ship Canal ), albo z jednego morzu lub oceanie na inny (np Caledonian Canal , Panama Canal ).

Cechy

W najprostszym przypadku kanały składają się z rowu wypełnionego wodą. W zależności od warstwy, przez którą przechodzi kanał, może być konieczne wyłożenie nacięcia jakąś formą wodoszczelnego materiału, takiego jak glina lub beton. Kiedy robi się to z gliną, nazywa się to puddlingiem .

Kanały muszą być wyrównane i chociaż niewielkie nierówności w rzeźbie terenu można niwelować poprzez wykopy i nasypy, w przypadku większych odchyleń przyjęto inne podejście. Najpopularniejsza jest śluza , która składa się z komory, w której można podnosić lub obniżać poziom wody, łącząc dwa odcinki kanału na różnym poziomie lub kanał z rzeką lub morzem. Gdy istnieje wzgórze, na które trzeba się wspiąć, można zastosować przeloty wielu śluz w krótkich odstępach czasu.

Przed opracowaniem w 984 r. zamka w Chinach przez Chhaio Wei-Yo, a później w Europie w XV wieku, do zmiany zamka stosowano albo zamki błyskawiczne składające się z pojedynczej bramy, albo rampy, czasami wyposażone w rolki. poziom. Zamki błyskawiczne były praktyczne tylko tam, gdzie było dużo wody.

Śluzy zużywają dużo wody, więc budowniczowie przyjęli inne podejście do sytuacji, w których dostępna jest niewielka ilość wody. Należą do nich podnośniki łodzi , takie jak Falkirk Wheel , które wykorzystują keson wody, w którym łodzie unoszą się podczas przemieszczania między dwoma poziomami; i pochyłe samoloty, gdzie keson jest wciągany po stromej linii kolejowej.

Aby przekroczyć strumień, drogę lub dolinę (gdzie opóźnienie spowodowane lotem śluz po obu stronach byłoby niedopuszczalne), dolinę można objąć żeglownym akweduktem – słynnym przykładem w Walii jest akwedukt Pontcysyllte (obecnie wpisany na Listę Światowego Dziedzictwa UNESCO Site ) po drugiej stronie doliny rzeki Dee .

Inną opcją radzenia sobie ze wzgórzami jest tunelowanie przez nie. Przykładem takiego podejścia jest tunel Harecastle na kanale Trent i Mersey . Tunele są praktyczne tylko w przypadku mniejszych kanałów.

Niektóre kanały próbowały ograniczyć zmiany poziomu do minimum. Kanały te, znane jako kanały konturowe , miały dłuższe, kręte trasy, wzdłuż których ląd miał jednakową wysokość. Inne, na ogół późniejsze, kanały obierały bardziej bezpośrednie trasy, wymagające zastosowania różnych metod radzenia sobie ze zmianą poziomu.

Kanały mają różne cechy, które radzą sobie z problemem zaopatrzenia w wodę. W przypadkach, takich jak Kanał Sueski, kanał jest po prostu otwarty na morze. Tam, gdzie kanał nie znajduje się na poziomie morza, przyjęto szereg podejść. W niektórych przypadkach opcją było pozyskiwanie wody z istniejących rzek lub źródeł, czasami uzupełniane innymi metodami radzenia sobie z sezonowymi wahaniami przepływu. Tam, gdzie takie źródła były niedostępne, w celu zapewnienia wymaganej wody używano zbiorników  – albo oddzielonych od kanału, albo wbudowanych w jego bieg – oraz pomp wstecznych . W innych przypadkach do zasilania kanału wykorzystywano wodę pompowaną z kopalń. W niektórych przypadkach budowano rozległe „kanały zasilające”, aby doprowadzać wodę ze źródeł położonych daleko od kanału.

Tam, gdzie duże ilości towarów są ładowane lub rozładowywane, na przykład na końcu kanału, można zbudować nieckę kanału . Byłby to zwykle odcinek wody szerszy niż kanał ogólny. W niektórych przypadkach baseny kanałów zawierają nabrzeża i dźwigi, które pomagają w przemieszczaniu towarów.

Często stosuje się deski, gdy odcinek kanału wymaga uszczelnienia, aby można go było odwodnić w celu konserwacji . Składają się one z drewnianych desek ułożonych w poprzek kanału, tworząc tamę. Zazwyczaj umieszcza się je w istniejących rowkach w brzegu kanału. Na bardziej nowoczesnych kanałach czasami umieszczano „zamki ochronne” lub bramy, aby umożliwić szybkie zamknięcie odcinka kanału, albo w celu konserwacji, albo aby zapobiec poważnej utracie wody z powodu przerwania kanału.

Historia

Kanał w Sète , Francja .

Zdolność transportowa zwierząt jucznych i wózków jest ograniczona. Muł może przewieźć ósmą tonę [250 funtów (113 kg)] maksymalnego ładunku podczas podróży mierzonej w dniach i tygodniach, choć znacznie więcej na krótszych dystansach i okresach z odpowiednim odpoczynkiem. Poza tym wozy potrzebują dróg. Transport wodny jest znacznie bardziej wydajny i opłacalny w przypadku dużych ładunków.

Starożytne kanały

Najstarszymi znanymi kanałami były kanały nawadniające , zbudowane w Mezopotamii około 4000 lat pne, na terenie dzisiejszego Iraku i Iranu . Cywilizacji doliny Indusu , starożytnych Indiach , (około 2600 pne) miał wyrafinowane systemy nawadniania i przechowywania rozwiniętych, w tym zbiorników zbudowanych na Girnar w 3000 pne. W Egipcie kanały sięgają co najmniej czasów Pepi I Meryre (panujący 2332–2283 pne), który nakazał wybudować kanał, aby ominąć kataraktę na Nilu w pobliżu Asuanu .

W starożytnych Chinach duże kanały do ​​transportu rzecznego powstały już w okresie wiosenno-jesiennym (VIII–V w. p.n.e.), najdłuższym z tego okresu był Hong Gou (Kanał Dzikich Gęsi), który według starożytny historyk Sima Qian połączył stare stany Song, Zhang, Chen, Cai, Cao i Wei. Caoyun systemu kanałów był niezbędny do cesarskiego opodatkowania, który został w dużej mierze ocenianego w naturze i zaangażowanych ogromne wysyłek ryżu i innych zbóż. Zdecydowanie najdłuższym kanałem był Grand Canal of China , nadal najdłuższy kanał na świecie i najstarszy z istniejących. Ma długość 1794 km (1115 mil) i został zbudowany, aby przewozić cesarza Yang Guanga między Zhuodu ( Pekin ) a Yuhang ( Hangzhou ). Projekt rozpoczął się w 605 i został ukończony w 609, chociaż większość prac łączyła starsze kanały, najstarszy odcinek kanału istniejący od co najmniej 486 pne. Nawet w najwęższych miejskich odcinkach rzadko ma mniej niż 30 metrów (98 stóp) szerokości.

Greccy inżynierowie byli również jednymi z pierwszych, którzy zastosowali śluzy , dzięki którym już w III wieku p.n.e. regulowali przepływ wody w starożytnym Kanale Sueskim .

„Było niewielkie doświadczenie w przenoszeniu ładunków masowych za pomocą wozów, podczas gdy juczny koń [tj. „mógłby”] przewozić tylko jedną ósmą tony. Na miękkiej drodze koń mógłby zaciągnąć 5/8 tony. Ale gdyby ładunek był przewożony barką na drodze wodnej, ten sam koń mógł zaciągnąć do 30 ton."
— historyk technologii Ronald W. Clark nawiązujący do realiów transportu przed rewolucją przemysłową i epoką kanałów .

Hohokam był społeczeństwem na południowym zachodzie Ameryki Północnej, w obecnej części Arizony w Stanach Zjednoczonych i Sonory w Meksyku. Ich systemy irygacyjne wspierały największą populację na południowym zachodzie do 1300 roku n.e. Archeolodzy pracujący przy dużych wykopaliskach archeologicznych w latach 90. w dorzeczu Tucson, wzdłuż rzeki Santa Cruz, zidentyfikowali kulturę i ludzi, którzy mogli być przodkami Hohokam. Ta prehistoryczna grupa zajmowała południową Arizonę już w 2000 r. p.n.e., a we wczesnym okresie rolnictwa uprawiała kukurydzę, mieszkała przez cały rok w osiadłych wioskach i opracowała zaawansowane kanały irygacyjne. Wielkoskalowa sieć irygacyjna Hohokam w obszarze metropolitalnym Phoenix była najbardziej złożona w starożytnej Ameryce Północnej. Część starożytnych kanałów została odnowiona na potrzeby projektu Salt River i teraz pomaga zaopatrywać miasto w wodę.

Średniowiecze

Kanał Thal, Pendżab, Pakistan .

W średniowieczu transport wodny był kilkakrotnie tańszy i szybszy niż transport lądowy. Transport lądowy za pomocą pojazdów ciągniętych przez zwierzęta był używany wokół zaludnionych obszarów, ale nieulepszone drogi wymagały pociągów ze zwierzętami jucznymi, zwykle z mułów do przewożenia dowolnego stopnia masy, i chociaż muł mógł przewozić ósmą tonę, potrzebowali również woźniców do obsługi i jednego człowieka mógł mieć tylko pięć mułów, co oznacza, że ​​transport lądowy masowy był również drogi, ponieważ mężczyźni oczekują rekompensaty w postaci pensji, pokoju i wyżywienia. Stało się tak dlatego, że długodystansowe drogi były nieutwardzone, często nie za wąskie dla wozów, znacznie mniej wozów i w kiepskim stanie, torując sobie drogę przez lasy, bagniste lub błotniste grzęzawiska równie często jak nieulepszone, ale suche podłoże. W tamtych czasach, podobnie jak dzisiaj, większe ładunki, zwłaszcza towary masowe i surowce , można było przewozić statkiem znacznie ekonomiczniej niż drogą lądową; w przedkolejowych czasach rewolucji przemysłowej transport wodny był złotym standardem szybkiego transportu. Pierwszym sztucznym kanałem w Europie Zachodniej była Fossa Carolina zbudowana pod koniec VIII wieku pod osobistym nadzorem Karola Wielkiego .

W Wielkiej Brytanii uważa się , że kanał Glastonbury  jest pierwszym porzymskim kanałem i został zbudowany w połowie X wieku, aby połączyć rzekę Brue w Northover z opactwem Glastonbury , w odległości około 1,75 kilometra (1900 jardów). Uważa się, że jego pierwotnym przeznaczeniem był transport kamienia budowlanego dla opactwa, ale później był używany do dostarczania produktów, w tym zboża, wina i ryb, z odległych posiadłości opactwa. Pozostał w użyciu co najmniej do XIV wieku, ale być może nawet do połowy XVI wieku.
Bardziej trwałe i bardziej ekonomiczne były kanały, takie jak Naviglio Grande zbudowane w latach 1127-1257, aby połączyć Mediolan z rzeką Ticino . Naviglio Grande jest najważniejszą z lombardNavigli ” i najstarszy funkcjonujący kanał w Europie.
Później zbudowano kanały w Holandii i Flandrii, aby odwadniać poldery i pomagać w transporcie towarów i ludzi.

Budynek kanału został reaktywowany w tym wieku z powodu ekspansji handlowej z XII wieku. Nawigacja rzeczna była stopniowo ulepszana przez zastosowanie zamków pojedynczych lub błyskowych . Biorąc łodzie używane przez tych dużych ilości wody, co prowadzi do konfliktów z młyna właścicieli oraz ich poprawiania tego, funt lub zamek komora pierwszy pojawił się w wieku 10 w Chinach iw Europie w 1373 w Vreeswijk , Holandia. Innym ważnym osiągnięciem była brama mitra , którą, jak się przypuszcza, wprowadził we Włoszech Bertola da Novate w XVI wieku. Pozwoliło to na szersze bramy, a także zlikwidowało ograniczenie wysokości zamków gilotynowych .

Aby przełamać ograniczenia spowodowane dolinami rzek, pierwsze kanały na poziomie szczytu zostały opracowane wraz z Grand Canal of China w latach 581–617 AD, podczas gdy w Europie pierwszym, również wykorzystującym pojedyncze śluzy, był Kanał Stecknitz w Niemczech w 1398 roku.

Afryka

W imperium Songhai w Afryce Zachodniej w XV wieku pod rządami sunnickiego Ali i Askia Muhammada zbudowano kilka kanałów między Kabarą a Timbuktu . Były one używane głównie do nawadniania i transportu. Sunni Ali usiłował również zbudować kanał od rzeki Niger do Walaty, aby ułatwić podbój miasta, ale jego postęp został zatrzymany, gdy wyruszył na wojnę z Królestwami Mossi .

Okres nowożytny

Holenderski kanał w Negombo , Sri Lanka .

Około 1500-1800 pierwszym kanałem na szczycie, który wykorzystywał śluzy funtowe w Europie, był Kanał Briare łączący Loarę i Sekwanę (1642), a następnie bardziej ambitny Kanał Południowy (1683) łączący Atlantyk z Morzem Śródziemnym. Obejmowało to schody z 8 śluzami w Béziers , tunel o długości 157 metrów (515 stóp) i trzy główne akwedukty.

Budowa kanałów rozwijała się stopniowo w Niemczech w XVII i XVIII wieku, a trzy wielkie rzeki: Łaba , Odra i Wezera były połączone kanałami. W post-rzymskiej Wielkiej Brytanii, pierwszym kanałem zbudowanym w okresie nowożytnym wydaje się być kanał Exeter , który został zbadany w 1563 roku i otwarty w 1566 roku.

Najstarszym kanałem w europejskich osadach Ameryki Północnej, technicznie młynem zbudowanym do celów przemysłowych, jest Mother Brook między dzielnicami Dedham i Hyde Parku w Bostonie i Massachusetts, łączący wyższe wody rzeki Charles z ujściem rzeki Neponset i morze. Została zbudowana w 1639 r. w celu zasilania w wodę młynów.

W Rosji, Wołga-Bałtyk Śródlądowej , ogólnopolski System kanał łączący Morze Bałtyckie i Morze Kaspijskie poprzez Neva i Volga rzeki, został otwarty w 1718 roku.

Rewolucja przemysłowa

System kanałów energetycznych Lowella.

Współczesny system kanałów był głównie wytworem XVIII i początku XIX wieku. Powstał, ponieważ rewolucja przemysłowa (która rozpoczęła się w Wielkiej Brytanii w połowie XVIII wieku) wymagała ekonomicznego i niezawodnego sposobu transportu towarów i towarów w dużych ilościach.

Na początku XVIII wieku nawigacje rzeczne, takie jak Aire i Calder Navigation, stały się dość wyrafinowane, z śluzami i coraz dłuższymi „nacięciami” (niektóre z pośrednimi śluzami), aby uniknąć okrężnych lub trudnych odcinków rzeki. Ostatecznie doświadczenie budowania długich, wielopoziomowych przekopów z własnymi śluzami zrodziło pomysł zbudowania „czystego” kanału, drogi wodnej zaprojektowanej na podstawie tego, dokąd muszą płynąć towary, a nie tam, gdzie akurat znajdowała się rzeka.

Roszczenie o pierwszy czysty kanał w Wielkiej Brytanii jest przedmiotem dyskusji między zwolennikami „Sankey” i „Bridgewater”. Pierwszym prawdziwym kanałem na terenie dzisiejszej Wielkiej Brytanii był kanał Newry w Irlandii Północnej zbudowany przez Thomasa Steersa w 1741 roku.

Sankey Brook nawigacyjny , który połączony St Helens z rzeki Mersey , często określanych jako pierwszy nowoczesny „czysto sztucznej” kanał bo chociaż pierwotnie programu uczynienia SANKEY Brook żeglownych, to zawierało całkowicie nowy kanał sztucznego, które skutecznie był kanał wzdłuż doliny Sankey Brook. Zwolennicy „Bridgewater” zwracają jednak uwagę, że ostatnia ćwierć mili żeglugi to rzeczywiście skanalizowany odcinek potoku i że to Kanał Bridgewater (mniej oczywisty kojarzony z istniejącą rzeką) porwał wyobraźnię i inspirował do dalszych kanały.

W połowie XVIII wieku 3. książę Bridgewater , który był właścicielem kilku kopalń węgla w północnej Anglii, chciał niezawodnego sposobu transportu węgla do szybko uprzemysłowionego Manchesteru . Zlecił inżynierowi Jamesowi Brindleyowi budowę kanału w tym celu. Projekt Brindleya obejmował akwedukt przenoszący kanał nad rzeką Irwell . To cud inżynierii, który od razu przyciągnął turystów. Budowa tego kanału została w całości sfinansowana przez księcia i została nazwana Kanałem Bridgewater . Został otwarty w 1761 roku i był pierwszym dużym kanałem brytyjskim.

Nowe kanały okazały się bardzo udane. Łodzie na kanale były ciągnięte przez konie z ścieżką holowniczą wzdłuż kanału, po której koń mógł chodzić. Ten konny system okazał się bardzo ekonomiczny i stał się standardem w brytyjskiej sieci kanałów. Komercyjne łodzie z zaprzęgiem konnym można było zobaczyć na kanałach Wielkiej Brytanii aż do lat pięćdziesiątych, chociaż do tego czasu łodzie napędzane silnikiem wysokoprężnym, często holujące drugą łódź bez napędu, stały się standardem.

Łodzie kanałowe mogły przewozić jednorazowo trzydzieści ton za jednym ciągnięciem tylko jednego konia – ponad dziesięciokrotność ilości ładunku na konia, jaka byłaby możliwa z wozem. Z powodu tego ogromnego wzrostu podaży kanał Bridgewater obniżył cenę węgla w Manchesterze o prawie dwie trzecie w ciągu zaledwie roku od jego otwarcia. Bridgewater odniósł również ogromny sukces finansowy, ponieważ w ciągu zaledwie kilku lat zarobił tyle, ile wydano na jego budowę.

Ten sukces dowiódł opłacalności transportu kanałowego i wkrótce przemysłowcy w wielu innych częściach kraju zapragnęli kanałów. Po kanale Bridgewater wczesne kanały były budowane przez grupy osób prywatnych zainteresowanych poprawą komunikacji. W Staffordshire słynny garncarz Josiah Wedgwood dostrzegł możliwość przywiezienia masywnych ładunków gliny do drzwi swojej fabryki i przewiezienia swoich delikatnych wyrobów gotowych na rynek w Manchesterze, Birmingham lub dalej, wodą, minimalizując tym samym uszkodzenia. W ciągu zaledwie kilku lat od otwarcia Bridgewater powstała zalążek krajowej sieci kanałów, wraz z budową kanałów, takich jak Oxford Canal i Trent & Mersey Canal .

Erie Canal , Lockport, Nowy Jork, ok. 1930 1855

Nowy system kanałów był zarówno przyczyną, jak i skutkiem szybkiej industrializacji Midlands i północy. Okres między 1770 a 1830 jest często określany jako „złoty wiek” brytyjskich kanałów.

Dla każdego kanału potrzebna była ustawa sejmowa zezwalająca na budowę, a widząc wysokie dochody uzyskiwane z opłat kanałowych, propozycje kanałowe zgłaszali inwestorzy zainteresowani czerpaniem zysków z dywidendy, przynajmniej w takim samym stopniu, jak osoby, których przedsiębiorstwa skorzysta na tańszym transporcie surowców i wyrobów gotowych.

W dalszym rozwoju często dochodziło do nieustannych spekulacji, w których ludzie próbowali kupić udziały w nowo powstałej spółce, po prostu je sprzedać z natychmiastowym zyskiem, niezależnie od tego, czy kanał był kiedykolwiek opłacalny, czy nawet zbudowany. W tym okresie „ manii kanałowej ” zainwestowano ogromne sumy w budowę kanałów i chociaż wiele planów spełzło na niczym, system kanałów szybko rozrósł się do prawie 4000 mil (ponad 6400 kilometrów).

Powstało wiele konkurencyjnych firm kanałowych i szalała konkurencja. Być może najlepszym przykładem był bar Worcester w Birmingham, punkt, w którym kanały Worcester i Birmingham oraz główna linia Birmingham Canal Navigations były oddalone od siebie o zaledwie siedem stóp. Przez wiele lat spór o opłaty za przejazd powodował, że towary podróżujące przez Birmingham musiały być transportowane z łodzi jednym kanałem na łodzie drugim.

Spółki kanałowe były początkowo czarterowane przez poszczególne stany w Stanach Zjednoczonych. Te wczesne kanały były budowane, posiadane i obsługiwane przez prywatne spółki akcyjne. Cztery zostały ukończone, gdy wybuchła wojna 1812 roku ; były to South Hadley Canal (otwarty w 1795) w Massachusetts , Santee Canal (otwarty w 1800) w Południowej Karolinie , Middlesex Canal (otwarty w 1802) również w Massachusetts i Dismal Swamp Canal (otwarty w 1805) w Wirginii . Erie Canal (otwarty 1825) został wyczarterowany i należąca do stanu Nowy Jork i finansowane przez obligacje kupowane przez prywatnych inwestorów. Kanał Erie biegnie około 363 mil (584 km) z Albany w stanie Nowy Jork nad rzeką Hudson do Buffalo w stanie Nowy Jork nad jeziorem Erie . Rzeka Hudson łączy Albany z portem atlantyckim w Nowym Jorku, a Kanał Erie zakończył żeglowny szlak wodny od Oceanu Atlantyckiego do Wielkich Jezior . Kanał zawiera 36 śluz i obejmuje całkowitą różnicę wysokości około 565 stóp (169 m). Kanał Erie z łatwymi połączeniami z większością środkowego zachodu Stanów Zjednoczonych i Nowym Jorkiem szybko zwrócił cały zainwestowany kapitał (7 mln USD) i zaczął przynosić zyski. Dzięki obniżeniu kosztów transportu o połowę lub więcej stał się dużym centrum zysków Albany i Nowego Jorku, ponieważ umożliwił tani transport wielu produktów rolnych uprawianych w środkowo-zachodniej części Stanów Zjednoczonych do reszty świata. Z Nowego Jorku te produkty rolne można łatwo wysłać do innych stanów USA lub za granicę. Mając pewność rynku na produkty rolne, osadnictwo na środkowym zachodzie Stanów Zjednoczonych zostało znacznie przyspieszone przez Kanał Erie. Zyski wygenerowane przez projekt Erie Canal zapoczątkowały boom budowy kanałów w Stanach Zjednoczonych, który trwał do około 1850 roku, kiedy koleje stały się poważnie konkurencyjne pod względem ceny i wygody. Blackstone Canal (ukończony w 1828) w Massachusetts i Rhode Island spełnić podobną rolę w początkach rewolucji przemysłowej między 1828 i 1848 roku Blackstone Valley był głównym współpracownikiem amerykańskiej rewolucji przemysłowej, gdzie Samuel Slater zbudował swój pierwszy przędzalni.

Śluza w kanale zapory Gabčíkovo (Słowacja) – kanał doprowadza wodę do elektrowni wodnej.

Kanały energetyczne

Kanał zasilania odnosi się do kanału stosowanego do hydraulicznego energii, niż do transportu. Obecnie kanały energetyczne budowane są prawie wyłącznie jako części elektrowni wodnych . Niektóre części Stanów Zjednoczonych, szczególnie na północnym wschodzie , miały wystarczająco dużo rwących rzek, że energia wodna była głównym sposobem zasilania fabryk (zazwyczaj fabryk włókienniczych) aż do czasu wojny secesyjnej . Na przykład Lowell w stanie Massachusetts , uważany za „kolebkę amerykańskiej rewolucji przemysłowej”, ma 9,7 km kanałów, zbudowanych w latach 1790-1850, które zapewniały energię wodną i środki transportu dla miasta. Moc systemu szacuje się na 10 000 koni mechanicznych . Inne miasta z rozbudowanymi systemami kanałów energetycznych to Lawrence, Massachusetts , Holyoke, Massachusetts , Manchester, New Hampshire i Augusta, Georgia . Najważniejszy kanał energetyczny został zbudowany w 1862 roku dla przedsiębiorstwa hydraulicznego i produkcyjnego Niagara Falls .

19 wiek

Kanały amerykańskie około 1825 r.

Konkurencja ze strony kolei z lat 30. XIX wieku i dróg w XX wieku sprawiła, że ​​mniejsze kanały stały się przestarzałe dla większości transportu komercyjnego, a wiele brytyjskich kanałów popadło w ruinę. Tylko kanał Manchester Ship Canal oraz Aire and Calder Canal przeciwstawiły się temu trendowi. Jednak w innych krajach kanały rosły wraz z rozwojem technik budowlanych. W XIX wieku w Stanach Zjednoczonych długość kanałów wzrosła ze 100 mil (161 km) do ponad 4000, a skomplikowana sieć sprawiła, że ​​Wielkie Jeziora były żeglowne, w połączeniu z Kanadą, chociaż niektóre kanały zostały później osuszone i wykorzystane jako prawa kolejowe -of-way .

W Stanach Zjednoczonych żeglowne kanały docierały do ​​odizolowanych obszarów i łączyły je z zaświatami. W 1825 r. kanał Erie o długości 363 mil (584 km) z 36 śluzami otworzył połączenie z zaludnionego północnego wschodu z Wielkimi Jeziorami. Osadnicy napływali do regionów obsługiwanych przez takie kanały, ponieważ dostęp do rynków był możliwy. Kanał Erie (podobnie jak inne kanały) odegrał kluczową rolę w zmniejszaniu różnic w cenach towarów między tymi różnymi rynkami w całej Ameryce. Kanały spowodowały zbieżność cen między różnymi regionami ze względu na obniżenie kosztów transportu, co pozwoliło Amerykanom znacznie taniej wysyłać i kupować towary z dalszych odległości. Ohio zbudowało wiele mil kanału, Indiana miała działające kanały przez kilka dziesięcioleci, a Kanał Illinois i Michigan łączył Wielkie Jeziora z systemem rzeki Mississippi , dopóki nie został zastąpiony przez skanalizowaną rzekę.

Rodzina płynie łodzią po jednym z kanałów Amsterdamu .

Na terenie dzisiejszej Kanady zbudowano trzy główne kanały o bardzo różnych celach. Pierwszy kanał Welland , który został otwarty w 1829 r. między jeziorem Ontario a jeziorem Erie, omijając wodospad Niagara i kanał Lachine (1825), który umożliwiał statkom omijanie prawie nieprzejezdnych progów na rzece St. Lawrence w Montrealu , został zbudowany dla celów handlowych. Rideau Canal , ukończony w 1832 roku, łączy Ottawa na rzece Ottawa do Kingston, Ontario nad jeziorem Ontario. Kanał Rideau został zbudowany w wyniku wojny z 1812 roku, aby zapewnić transport wojskowy między brytyjskimi koloniami Górnej Kanady i Dolnej Kanady jako alternatywę dla części rzeki Świętego Wawrzyńca, która była podatna na blokadę przez Stany Zjednoczone.

Propozycja Kanału Nikaragua z około 1870 roku.

We Francji stałe połączenie wszystkich systemów rzecznych – Renu , Rodanu , Saony i Sekwany – z Morzem Północnym zostało wzmocnione w 1879 r. dzięki ustanowieniu rozstawu Freycinet , który określał minimalną wielkość śluz. Ruch na kanałach podwoił się w pierwszych dekadach XX wieku.

Wiele znaczących kanałów morskich zostało ukończonych w tym okresie, począwszy od Kanału Sueskiego (1869) – który ma tonaż wielokrotnie większy niż większość innych kanałów – oraz Kanał Kiloński (1897), chociaż Kanał Panamski został otwarty dopiero w 1914 roku.

W XIX wieku w Japonii zbudowano szereg kanałów, w tym kanał Biwako i kanał Tone . Kanały te zostały częściowo zbudowane przy pomocy inżynierów z Holandii i innych krajów.

Głównym pytaniem było, jak połączyć Atlantyk i Pacyfik kanałem przez wąską Amerykę Środkową . ( Koleja Panamska została otwarta w 1855 r.) Pierwotna propozycja dotyczyła kanału na poziomie morza przez dzisiejszą Nikaraguę , wykorzystując stosunkowo duże jezioro Nikaragua . Kanał ten nigdy nie został zbudowany częściowo z powodu niestabilności politycznej , która odstraszyła potencjalnych inwestorów. Pozostaje aktywnym projektem (geografia się nie zmieniła), aw latach 2010 rozwijało się zaangażowanie Chin.

Porzucony sprzęt DeLessups, Panamska dżungla

Drugim wyborem dla kanału środkowoamerykańskiego był kanał panamski . Firma De Lessups , która zarządzała Kanałem Sueskim , po raz pierwszy podjęła próbę budowy Kanału Panamskiego w latach 80. XIX wieku. Trudność terenu i napotkana pogoda (deszcz) spowodowała upadłość firmy. Wysoka śmiertelność pracowników z powodu chorób również zniechęciła do dalszych inwestycji w projekt. Porzucony sprzęt do kopania DeLessup siedzi, odizolowane gnijące maszyny, dziś atrakcje turystyczne.

Dwadzieścia lat później ekspansywne Stany Zjednoczone, które właśnie nabyły kolonie po pokonaniu Hiszpanii w wojnie hiszpańsko-amerykańskiej w 1898 roku i których marynarka wojenna stała się ważniejsza, postanowiły reaktywować projekt. Stany Zjednoczone i Kolumbia nie osiągnęły porozumienia w sprawie warunków traktatu kanałowego (patrz Traktat Hay-Herrán ). Panama, która nie miała (i nadal nie ma) połączenia lądowego z resztą Kolumbii, już myślała o niepodległości. W 1903 roku Stany Zjednoczone, przy wsparciu Panamczyków, którzy oczekiwali, że kanał zapewni znaczne zarobki, dochody i rynki zbytu dla lokalnych towarów i usług. przekształciły kraj, odebrały Kolumbii prowincję Panama i ustanowiły marionetkową republikę ( Panamę ). Jego waluta, Balboa – nazwa, która sugeruje, że kraj powstał jako sposób na przedostanie się z jednej półkuli na drugą – była repliką dolara amerykańskiego . Dolar amerykański był i pozostaje prawnym środkiem płatniczym (używanym jako waluta). Amerykańska strefa wojskowa, Canal Zone , szeroka na 16 km, ze stacjonującą tam armią USA ( bazy , 2 stacje telewizyjne, kanały 8 i 10, Pxs , liceum w stylu amerykańskim ), podzieliła Panamę na pół. Zbudowano Kanał – duży projekt inżynieryjny. Stany Zjednoczone nie uważały, że warunki były wystarczająco stabilne do wycofania się aż do 1979 roku. Wycofanie się z Panamy przyczyniło się do porażki prezydenta Jimmy'ego Cartera w 1980 roku.

Nowoczesne zastosowania

Kanały mogą zakłócać obieg wody w systemach bagiennych.

Wielkie kanały statków, takie jak Kanał Panamski i Kanał Sueski, nadal służą do przewozu ładunków, podobnie jak europejskie kanały barkowe. W związku z globalizacją stają się coraz ważniejsze, co skutkuje projektami ekspansji, takimi jak projekt rozbudowy Kanału Panamskiego . Poszerzony kanał rozpoczął działalność komercyjną 26 czerwca 2016 r. Nowy zestaw śluz umożliwia tranzyt większych statków Post-Panamax i New Panamax .

Wąskie wczesne kanały przemysłowe przestały jednak prowadzić znaczne ilości handlu, a wiele z nich porzucono żeglugą, ale nadal mogą być używane jako system transportu nieoczyszczonej wody. W niektórych przypadkach wzdłuż trasy kanału zbudowano tory kolejowe, na przykład kanał Croydon .

Ruch, który rozpoczął się w Wielkiej Brytanii i Francji, aby wykorzystywać wczesne kanały przemysłowe dla łodzi rekreacyjnych, takich jak barki hotelowe , pobudził rehabilitację odcinków historycznych kanałów. W niektórych przypadkach opuszczone kanały, takie jak kanał Kennet i Avon , zostały odrestaurowane i są obecnie używane przez żeglarzy rekreacyjnych. W Wielkiej Brytanii w ostatnich latach popularne stało się również budownictwo nad kanałem.

Kanał Sekwana–Nord Europa jest przekształcany w główny transportowy szlak wodny, łączący Francję z Belgią , Niemcami i Holandią .

Kanały znalazły inne zastosowanie w XXI wieku, jako ułatwienie instalacji okablowania światłowodowej sieci telekomunikacyjnej , zapobiegające zakopywaniu ich na drogach, a jednocześnie ułatwiające dostęp i zmniejszające ryzyko uszkodzenia przez sprzęt do kopania.

Kanały są nadal wykorzystywane do zaopatrzenia rolnictwa w wodę. Rozległy system kanałów istnieje w Imperial Valley na pustyni w południowej Kalifornii, aby zapewnić nawadnianie rolnictwu na tym obszarze.

Miasta na wodzie

Kanał ( Gracht ) w Amsterdamie , Holandia .
Widok z lotu ptaka na sztuczne kanały Gold Coast, Queensland , Australia .
Nabrzeża wzdłuż Oudegracht w Utrecht , Holandia .

Kanały są tak głęboko utożsamiane z Wenecją, że wiele miast nad kanałami zostało nazwanych „Wenecją…” . Miasto jest zbudowane na bagnistych wyspach, z drewnianymi palami podtrzymującymi budynki, tak że ziemia jest utworzona przez człowieka, a nie drogi wodne. Wyspy mają długą historię osadnictwa; w XII wieku Wenecja była potężnym państwem miejskim .

Podobnie zbudowano Amsterdam , z budynkami na drewnianych palach. Stało się miastem około 1300 roku. Wiele kanałów amsterdamskich zostało zbudowanych w ramach fortyfikacji. Stały się grachten, gdy miasto zostało powiększone i nad wodą zbudowano domy. Jego przydomek „Wenecja Północy” jest dzielony z Hamburgiem w Niemczech, St. Petersburgiem w Rosji i Brugią w Belgii.

Suzhou zostało nazwane „Wenecją Wschodu” przez Marco Polo podczas swoich podróży tam w XIII wieku, a jego nowoczesna ulica Pingjiang Road i ulica Shantang stały się głównymi atrakcjami turystycznymi. Inne pobliskie miasta, w tym Nanjing , Szanghaj , Wuxi , Jiaxing , Huzhou , Nantong , Taizhou , Yangzhou i Changzhou, znajdują się wzdłuż dolnego ujścia rzeki Jangcy i jeziora Tai , które jest kolejnym źródłem małych rzek i strumieni, które zostały skanalizowane i rozwijany przez wieki.

Kanał La Peyrade w Sète we Francji.

Inne miasta z rozbudowaną siecią kanałów to: Alkmaar , Amersfoort , Bolsward , Brielle , Delft , Den Bosch , Dokkum , Dordrecht , Enkhuizen , Franeker , Gouda , Haarlem , Harlingen , Leeuwarden , Leiden , Sneek i Utrecht w Holandii; Brugge i Gent we Flandrii w Belgii; Birmingham w Anglii; Sankt Petersburg w Rosji; Bydgoszcz , Gdańsk , Szczecin i Wrocław w Polsce; Aveiro w Portugalii; Hamburg i Berlin w Niemczech; Fort Lauderdale i Cape Coral na Florydzie w Stanach Zjednoczonych, Wenzhou w Chinach, Cần Thơ w Wietnamie, Bangkok w Tajlandii i Lahore w Pakistanie.

Liverpool Maritime Mercantile City zostało wpisane na Listę Światowego Dziedzictwa UNESCO w pobliżu centrum Liverpoolu w Anglii, gdzie obecnie rozwijany jest system przeplatających się dróg wodnych i doków, głównie do użytku mieszkalnego i rekreacyjnego.

Osiedla nad kanałami (czasami znane jako bayous w Stanach Zjednoczonych) są formą podziału popularnego w miastach takich jak Miami, Floryda , Texas City, Teksas i Gold Coast w Queensland ; Gold Coast ma ponad 890 km kanałów mieszkalnych. Tereny podmokłe są trudnymi terenami, na których można budować osiedla mieszkaniowe, więc pogłębianie części terenów podmokłych do kanału żeglownego zapewnia wypełnienie do budowy kolejnej części terenów podmokłych powyżej poziomu powodzi dla domów. Teren jest zabudowany na wzór palców, który zapewnia podmiejski układ ulic z nadbrzeżnymi blokami mieszkalnymi.

Łodzie

W kanałach śródlądowych często budowane są specjalnie dla nich łodzie. Przykładem tego jest brytyjska wąska łódź , która ma do 72 stóp (21,95 m) długości i 7 stóp (2,13 m) szerokości i została zbudowana głównie dla brytyjskich kanałów Midland. W tym przypadku czynnikiem ograniczającym była wielkość zamków. Jest to również czynnik ograniczający na Kanale Panamskim, gdzie statki Panamax były ograniczone do długości 289,56 m (950 stóp) i belki 32,31 m (106 stóp) do 26 czerwca 2016 r., kiedy to otwarcie większych śluz umożliwiło przejście większe nowe statki Panamax. W przypadku bezzamkowego Kanału Sueskiego czynnikiem ograniczającym dla statków Suezmax jest generalnie zanurzenie, które jest ograniczone do 16 m (52,5 ft). Na drugim końcu skali, kanały łódek, takie jak Kanał Bude, były ograniczone do łodzi poniżej 10 ton przez większość ich długości ze względu na pojemność pochylonych samolotów lub podnośników łodzi. Większość kanałów ma ograniczenia wysokości nakładane przez mosty lub tunele.

Wykazy kanałów

Wykazy proponowanych kanałów

Zobacz też

Bibliografia

Uwagi

Bibliografia

  • Burton, Anthony (1995) [1989], The Great Days of the Canals , Twickenham: Tiger Books, ISBN 978-1-85501-695-8
  • Calvert, Roger (1963), śródlądowe drogi wodne Europy , George Allen i Unwin
  • Edwards-May, David (2008), European Waterways - mapa i zwięzły katalog, wydanie 3 , Euromapping
  • Hadfield, Charles (1986), Kanały światowe: przeszłość i teraźniejszość żeglugi śródlądowej , David i Charles, ISBN 978-0-7153-8555-5
  • Needham, J. (1971), Nauka i cywilizacja w Chinach , CUP Cambridge
  • Rodda, JC (2004), Podstawy cywilizacji - nauka o wodzie? , Międzynarodowe Stowarzyszenie Nauk Hydrologicznych

Linki zewnętrzne