3.4. Судоходные каналы

Судоходные морские каналы являются элементом водного пути, они отражают особенности этого пути местом своего расположения, техническим устройством и транспортно-экономическими характеристиками.

Судоходный канал представляет собой прорезь (выемку) в морском дне, матери­ке или русле реки на участках, где естественные глубины недостаточны. Для безопасно­го плавания судов фарватер в пределах судоходного канала оснащен специальной (для узкостей) судоходной обстановкой.

По назначению каналы водных путей подразделяют на подходные, соединитель­ные и обходные; в свою очередь, те и другие подразделяют по наличию искусственных ограждений на огражденные и неогражденные; по способу устройства — на закрытые (шлюзован­ные) и открытые; по расположению прорези канала относительно расчетного уровня во­ды и по условиям плавания судов — на каналы полного и неполного профиля.

По навигационным признакам каналы могут быть с круглогодичной навигацией (незамерзающие) и с ограниченным периодом навигации (замерзающие), односторон­него и двустороннего движения, при этом движение в каждом направлении может быть в один или несколько рядов.

Подходные каналы сооружают для обеспечения возможности захода судов в порт (судоремонтную базу, к причалам предприятий) и выхода из него. В зависимости от рас­положения причалов относительно моря трасса подходного канала может проходить по мелководной части моря, заливу, лиману, через прибрежную отмель или бар, по речному руслу, по суше.

Подходные каналы можно разделить относительно береговой линии моря на внешние и внутренние. Первые расположены в пределах морской акватории, вторые проходят по руслу реки или суше. Внешние подходные каналы подвержены воздейст­вию волнения и течений и, как следствие, вдоль берегового потока наносов, внутрен­ние подходные каналы часто испытывают неблагоприятное воздействие речного потока наносов.

Соединительные судоходные каналы прокладывают между различными водными бассейнами с целью сокращения пути следования судов. Трасса соединительного кана­ла обычно проходит либо по проливу с недостаточной естественной глубиной, либо через сушу по перешейку или водоразделу между соединяе­мыми бассейнами, например, Суэцкий и Панамский каналы.

Ограждения каналов в виде молов или дамб с одной или двух сторон возво­дят при сильных морских прибрежных те­чениях, волнении и устойчивых вдоль бе­реговых потоках наносов. Одностороннее ог­раждение возводят с наиболее подвержен­ной воздействиям волнения и течений стороны канала.

Неогражденные внешние каналы в результате воздействия волнения и тече­ний могут интенсивно заноситься и для поддержания в них необходимых глубин приходится производить систематические (ремонтные) черпания. Внутренние кана­лы, проходящие по руслам рек, также мо­гут заноситься довольно интенсивно. Уменьшение заносимости таких каналов достигается осуществлением комплекса выправительных работ, которые входят в состав мероприятий по регулированию русла рек.

Устройство закрытых (шлюзован­ных) подходных внутренних каналов ча­ще всего связано с большими колебания­ми уровня моря. В закрытых каналах благодаря нали­чию подпорных сооружений со шлюзовыми проходами обеспечивается поддержание необходимых глубин, а если требуется, то и уровней воды.

Закрытые (шлюзованные) каналы, как правило, меньше подвержены внешним воздействиям, однако на собственно каналах (между шлюзами) могут наблюдаться размывы дна и бортов (берегов) в результате воздействия попусков, судовых волн и струй воды, образующихся при работе движителей судов. В промежуточных бьефах больших размеров иногда возникает сильное волнение. Некоторые закрытые каналы имеют внутренние шлюзы, которые делят его на отдельные бьефы. Такие системы уст­раивают для уменьшения глубины выемок при прохождении трассы канала че­рез возвышенность (Панамский канал), а также для преодоления перепада уровней во­ды в соединяемых каналом бассейнах. Часто в соединительных каналах выполняются оба условия.

При небольших колебаниях уровней и незначительном перепаде их по концам ка­нала надобность в шлюзах отпадает, и канал сооружают открытым. К числу открытых относится ряд соединительных каналов, проложенных через сушу (Суэцкий, Коринф­ский) и через относительно неглубокие проливы, а также большинство подходных каналов. Открытые каналы имеют большую пропускную способ­ность, чем закрытые. В нашей стране все подходные к портам каналы открытые.

Размеры поперечного профиля судоходного канала должны обеспечивать проект­ную пропускную способность и безопасность движения потока судов, связанного с гру­зооборотом порта, при минимальных капитальных вложениях и эксплуатационных рас­ходах для поддержания необходимых навигационных глубин.

Для проектирования каналов, их строительства и обеспечения проходных глубин во время эксплуатации требуются более детальные сведения о гидрометеорологическом режиме, чем для других портовых гидротехнических сооружений. Используя эти дан­ные при проектировании, необходимо установить оптимальные значения отсчетного уровня воды, скорости движения судов, их объявленную осадку, проходную глубину канала и с учетом перспективных судооборота и расчетных размеров судов — габа­риты канала и категорию фарватера.

Основными техническими характеристиками судоходного канала являются его трасса (расположение оси в плане), длина, продольный профиль, поперечное сечение, технические средства защиты от заносимости.

Третья группа каналов – обходные. Их назначение – обеспечить обход наиболее сложных для судоходства участков.