运河-中国水利建筑-中文百科全书

开拓历史

世界各国均重视运河的开拓(见世界水利史运河)。[1]中国的运河建设有悠久的历史(见中国运河史)﹐早在秦始皇二十八年(公元前219)为沟通湘江和漓江之间的航运而开挖了灵渠。中国的京杭运河是世界上最长的运河。又如美国密西西比河﹑哈得孙河与五大湖(苏必利尔湖﹑密歇根湖﹑休伦湖﹑伊利湖和安大略湖)间均有运河相通。苏联将莫斯科河﹑伏尔加河﹑顿河以及裏海﹑黑海﹑亚速海﹑白海和波罗的海用运河连线起来﹐组成了航道网。已开始建设的德国美因-多瑙运河完工后将使欧洲13个国家的河流连线成网。

运河历史

古代河流的改进和人工水道的建设，都是为了灌溉。早在西元前7世纪，亚述人便开了一条运河，长80公裏(50哩)，宽20公尺(66呎)，引入淡水；前5世纪波斯凿通尼罗河至红海的运河；埃及曾于尼罗河设坝防洪，并在广大盆地建立灌溉系统。前3∼西元1世纪，中国开河工程给人印象更深。突出的有广西的灵渠，汉代京城长安至黄河的水道和河南省的老汴河。最引人注目的是大运河，610年已有960公裏(600哩)通航，使谷物能从长江下游和淮河运到开封、洛阳。这些运河水位变化平缓，约每隔4.8公裏(3哩)设一石墩或木柱闸门，用来蓄水或放水，以控製水位。12世纪，商业扩大，促进欧洲运河建设复兴和改善。1373年荷兰建成一座蓄水闸，设内外闸门控製水位，这种方法在14世纪被普遍採用。中国运河建筑走在欧洲前面。1280∼1293年，由淮安到北京的大运河北段建成，全长1,120公裏(700哩)，流经山东丘陵地带的一段，沿途山峦起伏，是最早的越岭运河运河。在铁路发明前，居住于内陆的人们只能使用马车或其他交通公具运输货物。使用马车运输量小，运输速度缓慢，但成本高昂，货物亦可能在颠簸中毁损。举例来说，1820年时，从水牛城运一吨的谷物到纽约市需要$100，1825年底伊利运河开通后，同样货物的运输成本只要$9。在1830年前，使用马车的运输成本约为使用运河的50至70倍。运河开通后，运输成本下降，市场上的物价也跟着下降，面包、盐和煤等都比以前便宜。1830年开始，美国第一条铁路开始投入商业营运。到1850年代晚期为止，运河在美国北部和中西部仍然扮演重要地位，因为这时的铁路路线多为短程，而且不同公司有着不同轨距。但是运河建造成本高昂，路线没有弹性；当铁路开始标準化，大量生产后，内陆运河也开始走向没落。在重要海上交通线上的运河在今天仍然有不可取代的地位，如巴拿马运河(连线大西洋和太平洋)、苏伊士运河(连线地中海和红海)、基尔运河(连线波罗的海和北海)等。

运河分类

运河可分为以下几种：海运河：位于近海陆地上﹐沟通内河与海洋﹐或海洋与海洋﹐主要行驶海船的运河﹐如苏伊士运河和巴拿马运河。内陆运河：位于内陆地区﹐供内河船舶通航的运河。设闸运河：运河内设有船闸以克服水面比降大的运河。无闸运河﹕水面比降较小﹐不设船闸的运河。跨岭运河：运河跨越分水岭或山丘时﹐为了减少开挖工程量﹐常在两侧山坡上建船闸﹐越过山岭的运河﹐如苏联的伏尔加-顿运河。旁支运河：用于沟通厂矿和附近航道﹐而开挖的支航道。

运河选线

运河选线直接关系到运河的工程投资和航运综合效益﹐因而京杭大运河应满足﹕航运路程短﹑运费省﹔工程造价低﹔管理维护方便和费用少﹔综合经济效益高。一般应考虑线路顺直﹐尽可能利用现有河道以减少工程量﹔避免跨越高山﹑河流﹑道路等以减少建筑物数量﹔避免通过地质破碎地段以减少水量的渗漏损失﹔须有充足的供水水源。

运河断面编辑本段

运河的纵坡应在通过最大输水流量时﹐最大流速不超过船舶航行允许流速和土质的不沖流速。为了减少纵向坡降可採取的措施有﹕加长运河长度﹔建造船闸和升船机﹐以集中克服水位落差。两者应通过技术经济比较确定。运河横断面的基本尺度﹐包括底宽﹑水深和边坡坡度等﹐应根据保证船舶航行要求和工程安全以及造价省的原则确定。运河断面系数(运河的过水断面积与船体中部水下横断面面积之比)与航行阻力成反比﹐值越大航行阻力越小。船速增大时﹐为减少航行阻力所需的值也应增大。值增大﹐运河开挖的工程量也增加。一般值应不小于7﹐德国的美因-多瑙运河採用7.4。

运河护坡

水流沖刷﹑雨水侵蚀以及船行波的拍击﹐对运河岸坡都将产生破坏作用﹐因而必须对岸坡进行保护。船行波是使运河岸坡破坏的主要动力。一般运河两岸均需要护坡﹐工程量很大。船行波是由于水体受到行驶中的船体挤压﹐流速发生变化而形成的波浪。船行波传到岸边时﹐波浪沿岸坡爬升﹐使岸坡受到很大的动水压力(见水压力)作用而可能导致坍塌破坏。一般运河的护坡範围应根据运河中的水位变化幅度和船行波的波高确定。常採用的护坡形式有﹕抛石和砌石护坡﹔混凝土和钢筋混凝土护坡﹔土工织物护坡﹔沥青和沥青混凝土护坡﹔垂直岸壁等。

各地运河

亚洲

灵渠-中国胥河-中国京杭大运河-中国（中国古代伟大的水利工程——京杭大运河，北起北京，南至杭州，跨越天津、河北冰洋、山东、江苏、浙江，它始于公元5世纪，对中国南北经济、文化发展起着巨大作用。）道顿堀-大阪，日本小樽运河-北海道，日本台南运河-台湾省卡拉库姆运河-土库曼

欧洲

威尼斯运河-威尼斯，义大利阿姆斯特丹运河-阿姆斯特丹，荷兰运河基尔运河-德国北部美因-多瑙运河-巴伐利亚，德国科林斯运河-希腊多瑙-黑海运河-罗马尼亚莫斯科运河-俄罗斯白海-波罗的海运河-俄罗斯伏尔加-顿河运河-俄罗斯

非洲

苏伊士运河-埃及

美洲

巴拿马运河-巴拿马伊利运河-纽约州，美国韦兰运河-南安大略，加拿大

开拓历史

世界各国均重视运河的开拓(见世界水利史)。中国的运河建设有悠久的历史(见中国运河史)﹐早在秦始皇二十八年(公元前219)为沟通湘江和漓江之间的航运而开挖了灵渠。

运河

中国的京杭运河是世界上最长的运河。又如美国密西西比河﹑哈得孙河与五大湖(苏必利尔湖﹑密歇根湖﹑休伦湖﹑伊利湖和安大略湖)间均有运河相通。

苏联将莫斯科河﹑伏尔加河﹑顿河以及裏海﹑黑海﹑亚速海﹑白海和波罗的海用运河连线起来﹐组成了航道网。已开始建设的德国美因-多瑙运河完工后将使欧洲13个国家的河流连线成网。

运河历史

古代河流的改进和人工水道的建设，都是为了灌溉。早在西元前7世纪，亚述人便开了一条运河，长80公裏(50哩)，宽20公尺(66呎)，引入淡水；前5世纪波斯凿通尼罗河至红海的运河；埃及曾于尼罗河设坝防洪，并在广大盆地建立灌溉系统。

前3∼西元1世纪，中国开河工程给人印象更深。突出的有广西的灵渠，汉代京城长安至黄河的水道和河南省的老汴河。最引人注目的是大运河，610年已有960公裏(600哩)通航，使谷物能从长江下游和淮河运到开封、洛阳。这些运河水位变化平缓，约每隔4.8公裏(3哩)设一石墩或木柱闸门，用来蓄水或放水，以控製水位。

12世纪，商业扩大，促进欧洲运河建设复兴和改善。1373年荷兰建成一座蓄水闸，设内外闸门控製水位，这种方法在14世纪被普遍採用。中国运河建筑走在欧洲前面。1280∼1293年，由淮安到北京的大运河北段建成，全长1,120公裏(700哩)，流经山东丘陵地带的一段，沿途山峦起伏，是最早的越岭运河。

运河

在铁路发明前，居住于内陆的人们只能使用马车或其他交通公具运输货物。使用马车运输量小，运输速度缓慢，但成本高昂，货物亦可能在颠簸中毁损。举例来说，1820年时，从水牛城运一吨的谷物到纽约市需要$100，1825年底伊利运河开通后，同样货物的运输成本只要$9。在1830年前，使用马车的运输成本约为使用运河的50至70倍。运河开通后，运输成本下降，市场上的物价也跟着下降，面包、盐和煤等都比以前便宜。

1830年开始，美国第一条铁路开始投入商业营运。到1850年代晚期为止，运河在美国北部和中西部仍然扮演重要地位，因为这时的铁路路线多为短程，而且不同公司有着不同轨距。但是运河建造成本高昂，路线没有弹性；当铁路开始标準化，大量生产后，内陆运河也开始走向没落。

在重要海上交通线上的运河在今天仍然有不可取代的地位，如巴拿马运河(连线大西洋和太平洋)、苏伊士运河(连线地中海和红海)、基尔运河(连线波罗的海和北海)等。