Канал (від латів.(латинський) canalis — труба, жолоб) в гідротехніці, штучне русло (водоводів) правильної форми з безнапірним рухом води, влаштоване в грунті. До. споруджують у відкритій виїмці або в насипі (при пересіченні балок, ярів і ін.), інколи — в напіввиїмці-напівнасипі (До. на узгір'ї). За призначенням розрізняють К.: судноплавні (штучні водні дороги), енергетичні (деривати), зрошувальні (іригаційні), обводнювальні осушні, водопровідні, лісосплавні, рибоводи, комплексного призначення.
Судноплавні До. бувають: сполучні ( мал. 1 ) між судноплавними річками, озерами і морями [напр., Волго-донський судноплавний канал імені Ст І. Леніна, Канал імені Москви (див. Москви імені канал ) Дніпровсько-Бузький канал, Панамський канал ]; обходниє (обвідні) До., владнувані в цілях поліпшення умов судноплавства, в обхід порожистих ділянок річок, бурхливих ділянок великих озер і Морея (Пріладожськие канали, Онежський До., Береговий Мексиканський До. і ін.); що випрямляють До. — для зменшення звивистості суднового ходу і скорочення довжини водної дороги (Хорошевський До. на р. Москві, До. на р. Дон нижче Цимлянськой ГЕС(гідроелектростанція) і др.); підхідні До. — для забезпечення підходу з моря, озера або річки до крупних міст, внутрішніх портів, промислових підприємств (Ленінградський і Астраханський морські До., Манчестерський До. і ін.). Судноплавні До. розділяються також на відкритих і таких, що шлюзуються. Перші владнують при з'єднанні водних доріг, що мають практично однакові рівні води, другі, — при різних рівнях, а також в випадках, коли траса До. пересікає високий вододіл. Що шлюзуються До. зазвичай складаються з декількох ділянок, що розташовуються на різних рівнях, — б'єфів, між якими владнують шлюзи або суднопідіймачі . Обходниє і підхідні До., як правило, робляться відкритими сполучні — що шлюзуються. Вода в судноплавних (що шлюзуються) До. подається самоплив (самотечниє До.) або накачується насосними станціями (машинні До.). Судноплавні До. характеризуються значною протяжністю (наприклад, довжина берегового До. у США від Нью-Йорка до півострова Флоріда близько 1,8 тис. км., Біломорсько-балтійського каналу — 227 км., Дніпровсько-Бузького каналу — 196 км., морські До., наприклад Суецький канал — 171 км., Панамський канал — 81,6 км. ), великими розмірами поперечного перетину (ширина по дзеркалу Суецького До. 120—150 м-код, глибина 12—13 м-коду ) .
Енергетичні (деривати) До. підводять воду з річки, водосховища озера до гідроелектричній станції або відводять від неї воду, що пройшла через турбіни ( мал. 2 ). Вони характеризуються порівняно невеликою довжиною: що підводять До. зазвичай не перевищують 5—10 км. (максимум 30 км. ) , що відводять — рідко досягають декілька км. Витрата води (пропускна спроможність) енергетичних До. буває різним, перевищуючи в окремих випадках 1000 м 3 /сек (наприклад, пропускна спроможність деривату До. при ГЕС(гідроелектростанція) Монтелімар у Франції 1860 м 3 /''сек ) . В СРСР деривати До. є на ГЕС(гідроелектростанція): Земо-Авчальськой, Ріонськой, Кондоложськой, на каскаді Севана і ін.
Зрошувальні (іригаційні) До., призначені для подачі води до зрошуваних земельних масивів, зазвичай утворюють систему До. магістральних, розподільних, власне зрошувальних (зрошувачів) і водоскидних (див. Зрошування ) . В зрошувальних До. вода поступає самоплив або подається насосами. У крупних іригаційних системах довжина магістральних До. незрідка досягає декількох сотів км. (Каракумський канал, 1-я черга, до м. ашхабада, — зверху 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.
Обводнювальні До. подають воду для потреб сільського господарства (головним чином тваринництва) в безводих і посушливі райони (наприклад, обводнювальні До. у нізовьях Волги, К. Терсько-кумськой обводнювальної системи). Оскільки при обводненні на посушливих землях зазвичай утворюються дрібні (оазисного характеру) зрошувані ділянки, обводнювальні До. часто є одночасно і зрошувальними (наприклад, Невінномисський, Кубань-Калаусський і ін. До.).
Осушні До. збирають воду, що поступає з осушної або дренажної мережі (на заболоченій або надмірно зволоженій території), і відводять її у водоприймальник (річку, озеро, море) самоплив або за допомогою насосних станцій (див. Меліорація ) . Осушні До. трасуються, як правило, по найбільш низьких відмітках осушуваної території (по тальвегам).
Водопровідні До. служать для подачі води від джерела водопостачання до місцю її вжитку — промисловому району, місту, селищу і тому подібне До великих водопровідних До. у 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 головній витраті води 25 м 3 /сек. Умови експлуатації і санітарні вимоги інколи викликають необхідність робити водопровідні До. закритими (наприклад, водопровідний До. довжина близько 30 км. подає воду з Учинського водосховища до Москви).
Лісосплавні До. влаштовуються для сплаву лісу молем або плотами зазвичай від місць його заготівки до лісосплавної річки або лісопильного заводу (див. Лісосплав ) . Лісосплавні До. споруджуються також в районах гідровузлів для напряму лісосплаву в обхід гідротехнічних споруд.
Рибоводи До. служать для подачі води на штучні нерестовища, для з'єднання з річкою окремих ізольованих водоймищ (озер), в яких водиться риба, для опріснення лиманів (наприклад, в нізовьях р. Кубані) і тому подібне
Комплексні До. споруджують для вирішення одночасно декількох водогосподарських завдань. Особливо великий розвиток ці До. отримали в СРСР у зв'язку з комплексним використанням річкових водних ресурсів. Наприклад, До. імені Москви здійснює подачу води для судноплавства, водопостачання і обводнення м. Москви; Волго-донський До. імені В. І. Леніна (разом з Цимлянськой ГЕС(гідроелектростанція)) — судоходно-іррігационно-обводнітельний і енергетичний комплекс; К. Іртиш — Караганда, окрім основного завдання — водопостачання, вирішує і питання зрошування земель в Центральному Казахстані.
Форми поперечного перетину До. ( мал. 3 ) залежать від його призначення, будівельних властивостей грунтів, умові виробництва земляних робіт і ін. Найбільш поширені форми перетинів До., споруджуваних в м'яких грунтах, — трапецеїдальна і полігональна. Остання зазвичай застосовується при споруді великих судноплавних К. Прямоугольноє перетин доцільний при проведенні До. у скельних виїмках. Інколи (наприклад, при проходженні траси До. в межах населених пунктів, на косогорних ділянках і так далі) прямокутний перетин в м'яких грунтах забезпечується спорудою вертикальних підпірних стінок .
Розміри перетину До. визначаються гідравлічним розрахунком по заданій витраті води і допустимим для умов даного До. швидкостям течії, а для судноплавних і лісосплавних До., крім того, — габаритами судів, що пропускаються, і плотів. Відношення площі живого перетини судноплавних До. до площі мідельова перетини розрахункового судна повинно бути не менше 4 для До. на водних дорогах 1-ої категорії; 3,5 (2-ій категорії); 3 (3-ої і 4-ої категорій); при менших значеннях цього відношення істотно зростає опір руху судна.
Ухили (заставляння) укосів До. встановлюють залежно від характеру грунтів. При великій глибині виїмок, а також в складних геологічних умовах стійкість укосів перевіряється розрахунком.
Швидкості течії води, допустимі в До., мають граничні значення: максимальні, унеможливлюючі розмиву ложа До., і мінімальні, забезпечуючі незаносимість (незаїляємость) ложа До. і заростання, що не допускають його, рослинністю. Так, наприклад, безпечними відносно розмиву для До., проведених в м'яких грунтах (піски, суглинки), при глибині води більше 3 м-коди є швидкості в межах 0,4—1,5 м/сек; в твердих породах (мергелі, піщаники) — 3,1—5,6 м/сек. Для визначення незаїляющих швидкостей води користуються формулами, заснованими на принципі т.з. наносотранспортірующей здібності потоку. Мінімальні швидкості в До., при яких не повинно бути заростання їх ложа: 0,3 м/сек — для малих До. і 0,5— для великих До.
Облицювання ложа (одяг) До. 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 спроможності До.). Облицювання, службовці лише для захисту укосів До. від розмиву, виконуються у вигляді кам'яного мощення, кам'яного укладання і накидання, а також у вигляді бетонних і залізобетонних плит. Такі облицювання застосовуються зазвичай на судноплавних К. На зрошувальних, обводнювальних і осушних До. використовуються інколи дернові фашинно-хворостяниє, плетневиє і ін. кріплення. Протифільтраційні облицювання (екрани) виконуються зазвичай з глин, суглинків і з торфу, що добре розклався. Для оберігання екранів від механічних пошкоджень і температурних впливів їх покривають захисним шаром з піщаного або гравелистого грунту. Бетонні, залізобетонні ( мал. 4 ) і асфальтобетонні облицювання найбільш універсальні: вони надійно захищають ложе До. від розмиву забезпечують його водонепроникність, збільшують пропускну спроможність. В той же час вони дозволяють повністю механізувати будівельні роботи. Для боротьби з фільтрацією на До., окрім пристрою облицювань (екранів), застосовують також кольматаж, механічне ущільнення грунтів, плівки з синтетичних матеріалів і ін. способи.
Споруди на К. Кроме спеціальних споруд, пов'язаних з експлуатацією До. (шлюзи на судноплавних До., насосні станції на машинних До., водоспуски і ін.), на трасі всіх До. зводять також велику кількість гідротехнічних споруджень різного призначення. До них відносяться споруди в місцях пересічень До. з водотокамі (труби, дюкери, акведуки ) , з дорогами повідомлень (віадуки, тунелі, мости, поромні переправи і ін.) і в місцях різкого перелому рельєфу місцевості (перепади, бистротоки ) .
Історична довідка. Задовго до н.е.(наша ера) в древніх державах південного Сходу і Сходу з розвитком землеробства з'явилася необхідність в пристрої зрошувальних і обводнювальних До. Відоме, наприклад, зрошування в долині р. Нил в Єгипті за 4400 років до н.е.(наша ера) і в Китаї (на р. Янцзи) в 3-м-коді тис. до н.е.(наша ера) Будівництво судноплавних До. також почалося ще в старовині (наприклад, До. від Нила до Червоного моря існував в 6 ст до н.е.(наша ера); китайський Великий канал ) . В середні віки судноплавні До. споруджувалися головним чином в Голландії, Франції Англії. Велике значення для будівництва судноплавних До. мало винахід в 15 ст в Голландії камерного шлюзу. У 16—17 вв.(століття) розвиток торгівлі і мануфактурного виробництва зажадав поліпшення шляхів сполучення і пристрою судноплавних До. У 17—18 вв.(століття) і 1-ій половині 19 ст водні дороги були основними, найекономічнішими транспортними артеріями. До найбільш значних споруджень цього періоду належать судноплавні До. у Франції (Сіно — Луара, Лангедокський Центральний і ін.), у Германії (Фінов, Одер — Шпре, Одер — Вісла, Ельба — Хафель і ін.), в Англії (Бріджуотер, Каледонія і ін.). У зв'язку з широким розвитком світової торгівлі, а також в стратегічних цілях в 2-ій половині 19 ст і в 20 ст споруджуються морські До. — Суецький, Кильський, Панамський. На території СРСР До. для цілей зрошування будувалися ще в 8—6 вв.(століття) до н.е.(наша ера) в древніх державах Хорезме і Урарту. Відомі зрошувальні До., побудовані в 12—13 вв.(століття) н.е.(наша ера) в Грузії (Алазанський, Самгорський). Надалі будівництво До. розвивалося в основному в цілях поліпшення річкового судноплавства (наприклад, судноплавний До. на р. Сухоне, 13 ст), для гідроенергетичних цілей (підведення води до водяних млинів), інколи для осушення земель. Інтенсивне будівництво До. розвернулося при Петре I. Івановським До. був сполучений р. Ока з верхів'ями р. Дона, побудовані Вишневолоцкая система, що з'єднала Волгу з р. Метой і Балтійським морем, Пріладожськие До. і пізніше — судноплавні з'єднання: Маріїнськоє, Тіхвінськоє, Огинськоє, Северо-двінськоє і ін. Новий етап в будівництві судноплавних, енергетичних, іригаційних і ін. До. на території СРСР почався після Великої Жовтневої соціалістичної революції. Вже в 1918 проводилися дослідження для спорудження Волго-донського До. У відновний період і особливо в роки довоєнних п'ятирічок в СРСР широко розвернулося будівництво До., що мають комплексне народно-господарське значення. Велику роль в будівництві енергетичних До. зіграв план ГОЕЛРО, відповідно до якого були побудовані ряд гідроелектростанцій (наприклад, Земо-Авчальськая і Кондопожськая) з дериватами К. Крупнейшим іригаційним комплексом довоєнних п'ятирічок є Великий Ферганський До. У 30-і рр. споруджені К. Беломорсько-балтійський і імені Москви, ряд зрошувальних До. у Середній Азії і на Кавказі. Після Великої Вітчизняної війни 1941—1945 будівництво До. здійснювалося в ще ширших масштабах. Були побудовані і вступили в буд К.: Волго-донський імені Ст І. Леніна, Каракумський (до ашхабада), Південний Голодностепський, Донський магістральний, Північно-кримський, Сіверський Донець — Донбас, Дніпро — Кривий ріг, Аму-бухарський і багато ін.
Літ .: Угинчус А. А., Канали і споруди на них, М., 1953; Аськоченський А. Н., Зрошування і обводнення в СРСР, М., 1967; Грішин М. М. Гідротехнічні споруди, М., 1968.
