Canal (ingeniería hidráulica)

Canal Mittelland (Alemania)
Canal en Franzensbad ( República Checa )
Canal à Zaandam , pintura de Claude Monet (1871).

Un canal es una vía fluvial con un lecho de agua creado artificialmente . Un curso de agua con un lecho de agua natural también puede colocarse en su curso o expandirse como un canal para que sea uno de los canales; en épocas anteriores, este era el caso más a menudo con las dimensiones de los barcos más pequeños.

En el caso de un canal completamente cubierto como estructura subterránea o agua corriente, se habla de tubería . Las tuberías de alcantarillado que se utilizan para la eliminación de aguas residuales o de lluvia también se denominan alcantarillas .

descripción

Se hace una distinción principalmente entre los canales de riego y drenaje y los canales de envío , los canales de envío. Sin embargo, también hay canales que sirven o sirven para otros fines, como el suministro de agua potable, el uso de energía hidroeléctrica , la eliminación de aguas residuales o el desvío de agua de un cuerpo de agua a otro (por ejemplo, en el lago armenio Sevan ; en Alemania). es, por ejemplo, a través del agua de la inundación Dahme-Umflutkanal desde la parte superior del Spree hasta Dahme.

Los canales que transportan principalmente agua son canales de agua corriente. Esto también puede incluir canales de envío. Este es el caso si se construyeron en el recorrido de un río o acequia o sustituyen total o parcialmente su recorrido y están regulados por vertederos además de las esclusas . Ejemplos de esto son el Canal Finow y el Canal Landwehr en Alemania . Sin embargo, por regla general, los canales de transporte siguen siendo canales de agua. Como resultado de las esclusas y debido a la extracción de agua (por ejemplo, para el suministro de agua público e industrial en los canales de envío de Alemania Occidental ), es posible que aún tengan poca corriente. Sus niveles de agua están regulados por esclusas y estaciones de bombeo. También hay canales sin regulación alguna.

Por lo general, un canal se excava en el suelo natural utilizando depresiones naturales y cursos de agua y es más profundo que el terreno. Sin embargo, también se puede construir sobre terraplenes y, por lo tanto, quedar por encima del área circundante. Dichos tramos pueden protegerse con puertas de seguridad para evitar pérdidas importantes de agua e inundaciones en caso de fugas o roturas de presas, por ejemplo, en el canal Dortmund-Ems . Un canal puede cruzar otros canales o ríos con puentes de canal ( cruce de vías navegables ) y conducir a través de montañas en túneles. Un canal puede ser un canal para el suministro de agua de menos de un metro de ancho o un canal para el transporte marítimo de más de 300 metros de ancho.

Los canales de envío generalmente tienen un banco asegurado por paredes verticales de tablestacas o rellenos de roca hechos de piedra de armadura, ya que los terraplenes a menudo se erosionan debido a las olas de los pasajes del barco. Por encima de la línea de flotación, normalmente siguen pendientes cubiertas de hierba con perfiles técnicos estándar si el terreno adyacente no está nivelado. Dado que los canales no suelen tener que descargar inundaciones , los edificios se pueden conectar directamente. Una corriente de agua más fuerte no es deseable en los canales de envío, por lo que su gradiente es mínimo o está ausente. Para superar las diferencias de altura, se insertan cerraduras . Por lo tanto, los canales de envío suelen estar formados por una cadena de estiba sin pendiente, cada una de las cuales está delimitada a ambos lados por una esclusa. Si un canal corre en la llanura, las esclusas son innecesarias. El lecho de los canales de los ríos ahora a menudo se sella mediante una expansión técnica para evitar la pérdida de agua por filtración, lo que generalmente no era el caso de los canales históricos.

Delimitaciones

La clasificación de una masa de agua como canal tiene importantes consecuencias legales y financieras. La Directiva europea 2000/60 / EC (Directiva marco del agua), por ejemplo, define los canales como "aguas superficiales artificiales y significativamente modificadas". Para cuerpos de agua artificiales, se aplican estándares y requisitos más bajos al estado ecológico por el que debe esforzarse el operador del cuerpo de agua.

Un cuerpo de agua es "artificial" si fue creado en un lugar donde anteriormente no había cuerpo de agua (por naturaleza). Hay un extenso conjunto de reglas para la existencia de un "cambio significativo" en una masa de agua superficial natural. Un flujo regulado por presa como B. el Main solía llamarse "canalizado", esto está desactualizado hoy. A pesar de sus grandes cambios, sigue siendo un río .

Canal en la ciudad

Paseo en bote de cola larga por un canal (Klong) en Bangkok (noviembre de 2014)
Un canal típico de Venecia

En las ciudades cercanas a una costa de mar plana , los canales se utilizan para el drenaje y como rutas de transporte. Los canales suelen estar limitados por bordes verticales o llegan directamente hasta las casas.

Venecia (véase también el Canal Grande ) y algunas ciudades de los Países Bajos y Bélgica con sus canales , por ejemplo Ámsterdam y Brujas , así como Friedrichstadt en Schleswig-Holstein, son conocidas por sus canales . El Navigli de Milán solía conectar la ciudad con los ríos y lagos circundantes. Incluso Birmingham en Inglaterra debe mencionarse aquí. Aunque no hay ríos importantes que fluyan a través de Birmingham, la ciudad es el centro del sistema de canales estrechos del centro de Inglaterra ( Midlands ). Dentro de los límites de la ciudad hay canales con una longitud total de 60 kilómetros. A menudo se dice que Birmingham tiene más canales que Venecia (aunque el área de la ciudad también es bastante más grande).

A diferencia del canal, en Fleet (por ejemplo, en Hamburgo ) originalmente no se regulaba el nivel del agua mediante esclusas, sino que fluctuaba con la marea .

La mayoría de los ríos de las ciudades se construyen como canales. Algunos también fueron reubicados o “divididos”, como el Danubio y el Canal del Danubio en Viena .

Canal en el país

El estanque del molino de Jülich (con descuento): un canal histórico para abastecer de agua de proceso a la industria local
Canal Oder-Havel cerca de Ruhlsdorf : vista hacia el este
Al igual que en la carretera, el tráfico acuático está regulado por señales. En algunos países, las señales de tráfico en la vía fluvial son cuadradas.

Un canal se puede utilizar para el transporte , especialmente el transporte marítimo de hoy  , y en épocas anteriores también para el transporte de madera (canal balsa, Trift ) o turba ( canal Fehn ). Otros canales se utilizan para riego o drenaje, para el uso de energía hidráulica ( molino , central eléctrica , canal de fábrica ), por lo que, por supuesto, también son posibles usos combinados. Muchos ríos canalizados se utilizan tanto como rutas de transporte como para generar energía hidroeléctrica. Otra área importante de aplicación son los canales de riego / proyectores para riego y canales de drenaje / aguas receptoras para drenaje .

Tipificación de canales de envío

Los canales se dividen en secciones de deshidratación más o menos largas denominadas actitudes , en las que el agua se retiene entre los niveles del canal respectivamente al mismo nivel. Los escalones del canal están formados por esclusas o ascensores que permiten a los barcos negociar la diferencia de altura entre los soportes del canal .

Canal de acceso directo

La abreviatura canal o punción es un tramo de río con un lecho de agua artificial, a través del cual se cortan uno o más bucles de un río que se encuentran uno detrás del otro y, por lo tanto, se acorta la ruta de navegación. Se pueden encontrar ejemplos de esto aquí:

Canal de ramificación

El canal secundario (antiguo y obsoleto: canal secundario ) es una especie de callejón sin salida que conecta una ciudad o un área industrial con un canal que sale de los caminos trillados. El suministro de agua al canal secundario puede tener lugar a través del canal principal o mediante un río de desagüe, lo que también contribuye al suministro de agua del canal principal. Algunos ejemplos son:

Canal lateral

Los canales laterales vienen en dos variantes:

En la medida en que dichos canales desembocan en un mar, se incluyen bajo los canales del mar.

Canal de conexión

Un canal de conexión conecta dos cuerpos de agua y se puede diseñar en tres variantes:

  • Tercera opción: conectar lagos
    • Zonas de los lagos de Mecklemburgo y Brandeburgo

Canal de la cuenca

Un canal de la cuenca cruza una cuenca entre dos cuerpos de agua en pasos ascendentes y descendentes . Además del desafío de seleccionar secciones adecuadas del terreno para los embalses, el suministro de agua generalmente también debe asegurarse. En muchos casos, esto significa crear una red de cursos de agua y reservorios de agua en el barrio para compensar la pérdida de agua por desagüe . Ejemplos de esto son:

Canal de mar

El canal del mar puede presentarse en tres variantes:

Sin embargo, no todos los canales marinos pueden asignarse claramente a una de estas tres categorías, ya que algunos canales también cumplen varias funciones. Por ejemplo, el Nieuwe Waterweg en Rotterdam ha pertenecido a la primera variante desde su construcción, pero ahora también ha sido parte de la segunda, ya que las antiguas armas del Mosa ya no son navegables. El Royal Military Canal en la costa sur de Inglaterra circunnavega un acantilado en el lado de la tierra y recorre 45 kilómetros desde Seabrook en Folkestone hasta Cliff End en Hastings .

historia

Abastecimiento de agua por encima del suelo, canal en las rocas Siq cerca de Petra , hoy Jordania

Incluso los asirios y sirios condujeron túneles y canales a través de rocas y montañas para suministrar agua. Senaquerib tenía en el siglo VII a. C. Establecer un canal de agua potable de al menos 55 km de largo para abastecer a Nínive , con esclusas y un gran acueducto .

En Egipto, el faraón Necao II (r. 610-595 a. C.) comenzó a construir un canal de navegación, también conocido como Canal de Bubastis , entre el Nilo o el Mar Mediterráneo y el Mar Rojo, pero que probablemente solo fue construido bajo el rey persa Darío I. en 498 a. C. Se completó. Alrededor del 280 a. C. El gobernante diadoquiano Ptolomeo II Filadelfo (284 a 246 a. C.) hizo restaurar el canal y construir una compuerta de inundación hacia el Mar Rojo . Este precursor del Canal de Suez cayó en mal estado en el siglo I a.C. A. C., pero fue restaurada bajo el emperador romano Trajano en el siglo II d. C. El canal estuvo en uso con restricciones hasta finales del siglo VIII d.C.

El gran rey persa Jerjes I tenía 483-480 a. C. Para prepararse para su campaña contra los griegos (480 a. C.) , construya el Canal de Jerjes en la península de Calcídica para evitarle a su flota los peligros de rodear el Monte Athos.

El canal antiguo más grande del Medio Oriente fue el Canal Nahrawan a lo largo del Tigris cerca de Ctesiphon . Venía del siglo III, tenía 400 km de largo y 122 m de ancho.

En China probablemente fue del siglo VI a. C. El Canal Hong Gou fue la primera vía fluvial construida por el hombre. Sin embargo, un logro técnico más conocido fue el Canal Mágico ( Líng Qú ) de la época de Qin Shihuangdi alrededor del 219 a. C. BC, quien  dominó y conectó dos ríos de flujo opuesto:  Li y Xiang . Fue planeado por Shi Lu, inicialmente sirvió para el suministro de tropas y fue el primer canal en ser conducido a lo largo de curvas de nivel en un terreno irregular (32 km de largo). El Canal Imperial Chino tiene más de 1700 km de largo y a menudo 30 m de ancho con una diferencia de altura de aproximadamente 42 m.

Los primeros canales europeos fueron Fossa Carolina (Alemania, 793), Canal Stecknitz (Alemania, 1398), Canal de Briare (Francia, 1642), Canal du Midi (Francia, 1681), Canal Newry (Irlanda del Norte, 1741), Canal Sankey ( Inglaterra, 1757) y Bridgewater Canal (Inglaterra, 1761).

Ver también

literatura

  • Konrad Elmshäuser : Construcción de canales, gestión técnica del agua a principios de la Edad Media . En: Technikgeschichte, Vol. 59 (1992), No. 2, págs. 1-26.

enlaces web

Commons : Canal (ingeniería hidráulica)  - álbum con imágenes, videos y archivos de audio
Commons : Canal Bank  - colección de imágenes, videos y archivos de audio

Evidencia individual

  1. ↑ Entrada 0.3.11, caudal regulado por embalse. en: Reglamento administrativo de la Administración Federal de Navegación y Navegación (VV-WSV), 11 02 - Catálogo de objetos (ObKat), edición 2005. (4ª enmienda 2014) publicado por el Ministerio Federal de Transporte e Infraestructura Digital.
  2. ↑ SKYLLIS - Revista de arqueología subacuática · Volumen 3, 2000 · Número 1 (PDF, 3,3 MB).