KANALI, vodeni tokovi, izrađeni najvećim dijelom na zemlji u iskopu, ali ponekad i nad zemljom, na nasipu, akveduktu ili mostu, ili pod zemljom u tunelu. Neki su kanali plovni, a neki neplovni.

Plovni se kanali dijele u pomorske kanale i kanale unutrašnje plovidbe. Neplovni kanali mogu služiti u različite svrhe (za navodnjivanje, odvodnjivanje, razvođenje vode, dovodne kanale za hidroelektrane i dr.).

Povijesni razvoj. Kanali se grade od davnine. U Egiptu je oko ← 1400 sagrađen kanal od Nila do Crvenog mora. Carski kanal u Kini, dug 1300 km, počeo se graditi u VI. st. Isto je tako u ← VI. st. Nebukadnezar počeo graditi kanal, koji je imao povezati Babilon s Eufratom. Građenje plovnih kanala u Evropi počinje u Srednjem vijeku. Karlo Veliki je pokušao prokopati kanal Main—Dunav. Talijani su u IX. st. sagradili neke plovne kanale u Lombardiji, a Holanđani u ×III. st. Plovni su kanali u Francuskoj jednako stari kao u Nizozemskoj. Ali u XVII. st. u Francuskoj su se primjenom ustava razvili prekorazvodni (vododelnički) kanali. Tako je sagrađen kanal Briare, koji vezuje Loireu sa Seineom, i uz ostale veće kanale Canal du Midi između Garonne i Sredozemnog mora, dug 241 km. U XVIII. st. sagrađen je Burgundski kanal između Seine i Saône. U XIX. st. dovršeni su kanali Rajna—Marna (315 km), Canal de l’Est od Meuse i Moselle do Saône (450 km). Francuzi sa svojom razvijenom mrežom plovnih kanala prednjače u Evropi. I Belgijanci su već u XVI. st. izgradili kanal, koji vezuje preko Schelde Bruxelles s morem. Sadašnja je mreža u Belgiji veoma razvijena. Od važnijih su kanala Charleroi i Condé, koji prolaze kroz industrijske i rudarske krajeve, i Canal du Centre, koji povezuje ova dva kanala.

Njemačka ima vrlo razvijenu kanalsku mrežu. Već u XIV. i XVI. st. sagrađeni su neki manji kanali, a u XVII. st. dovršen je kanal Friedrich-Wilhelm između Spree i Odre, kao i kanal Finow između Havele (Berlin) i Odre. U Njemačkoj je najviše plovnih kanala izgrađeno tek u XIX. st. Najveći radovi izvršeni su u posljednjem desetljeću XIX. st.: Main—Dunav (170 km), Ems—Jade (280 km), novi kanal Odra—Spree (86 km), Dortmund—Ems (280 km), Laba—Trave (67 km) i još mnogi drugi važni kanali. U velike kanale ide t. zv. Mittelland-kanal, koji vodi od Bevergerha na kanalu Dortmund—Ems preko Mindena na Weseri, Hannovera, Hohenwarthea na Labi, a dalje postoji veza preko Berlina do Odre. Taj je kanal zasad izrađen do Hannovera (314 km).

U Vel. Britaniji razvila se izgradnja kanala u drugoj polovini XVIII. st. U to vrijeme podignut je sistem kanala, koji vezuju Irsko more sa Sjevernim morem, zatim kanal Trent-Mersey (150 km), kao i mnogi drugi kanali. U XIX. st. sagrađen je kanal između Manchestera i Liverpoola. Kada se u V. Britaniji razvio željeznički saobraćaj i željeznice osjetile jaku konkurenciju kanala, započele su bespoštednu borbu za uništenje kanalskog saobraćaja. Željeznicama je uspjelo da gotovo polovinu britanskih kanala dobiju u svoje ruke i spriječe njihov razvitak. Tek su kasnije doneseni zakoni za zaštitu i jačanje kanalske mreže.

SSSR ima veliku mrežu kanala, koja se i dalje proširuje. Iz XVIII. st. potječu Ladoški kanal, kojim su vezani Neva—Ladoško jezero—Svir—Oneško jezero; zatim veza Onega—Volga, koje zajedno stvaraju vodeni put između Volge i Baltičkog mora. U najnovije doba sagrađeni su Bjelomorsko-baltički kanal, koji vezuje Bijelo more s Oneškim jezerom (227 km), kanal Volga—Moskva, kanal Don—Volga, koji vezuju Azovsko s Kaspijskim morem i dr.

U USA se razvila kanalska mreža prije razvoja željezničkog saobraćaja, ali je slično kao i u V. Britaniji, pod pritiskom željezničkih društava, jedna trećina kanala prestala služiti saobraćaju i zadržala samo melioracioni značaj. Ali kanali, koji služe za prijenos masovne robe, ponovo su oživjeli i uspješno konkuriraju željeznici. USA ima sada oko 47.000 km plovnih rijeka i kanala, kojima je 1954 prevezeno 319,780.826 t robe. Najveći promet ima kanal Gulf Intracoastal Waterway, koji teče paralelno s obalom i služi kao zaštićeni unutrašnji vodeni put, zatim oni kanali, koji opskrbljuju Baltimore, New York i Philadelphiu ugljenom i drugom masovnom robom. Promet u kanalima stalno raste (u posljednje dvije godine raste oko 14% godišnje).

U Kanadi i USA gradi se niz kanala, koji će spojiti jezero Superior s Atlantskim oceanom, a bit će plovni za morske brodove.

Morski kanali su umjetne građevine na moru, koje služe za plovidbu morskih brodova. Prema namjeni razlikuju se: spojni kanali, koji spajaju dva mora i time skraćuju pomorski put (Sueski, Panamski, Kilski i Korintski); penetracioni kanali kopaju se, da bi se omogućio pristup morskim brodovima do luka u unutrašnjosti kopna (Manchester, Amsterdam, Rotterdam i dr.); prilazni kanali omogućavaju brodovima pristup u luku okruženu neplovnim pličinama, pragovima ili prudovima.

Prema načinu izgradnje razlikuju se: otvoreni kanali, iskopani u moru bez nadmorskih građevina i umjetnih objekata. Karakteristika im je, da su izloženi valovima i morskim strujama u uzdužnom i poprečnom smjeru. Zbog toga su podložni zasipanju nanosima; ograđeni kanali, koji imaju izgrađene nadvodne obale, nasipe i druge ogradne objekte. U njima vlada prvenstveno uzdužno strujanje, koje nastaje od razlike vodostaja ili od riječne struje; kanali s ustavama, koje služe za savlađivanje visinskih razlika ili sprečavanje prejakih strujanja. Kod ovih je kanala gotovo svako strujanje vode onemogućeno.

Osnovni su elementi kanala: trasa, poprečni presjek, uzdužni profil dna i razine vode. Kao karakteristika kanala može se smatrati i njegova podložnost zasipanju, koja zavisi od materijala, ogradnih objekata i strujanja.

Trasa kanala određena je smjerom i veličinom krivina. Kanalu se nastoji dati što ravniji smjer, jer je to za navigaciju najpovoljnije. Krivine su obično kružni lukovi. Polumjer krivine određuje se prema veličini najvećih brodova, koji će prolaziti kanalom, njihovoj brzini, brzini strujanja vode u kanalu, širini kanala u ravnim dijelovima i dužini luka. Minimalni polumjer krivina izgrađenih kanala kreće se od 1200 do 2000 m. Međutim, kongres za navigaciju u Kairu zaključio je, da je poželjno, da u kanalima, kojima plove veliki brodovi, minimalni polumjer krivine ne bude manji od 3000 m. U slučaju da je nužno prihvatiti manji polumjer, potrebno je predvidjeti proširenje kanala u krivini. Brodovi obično, radi sigurnosti plovidbe, u krivinama smanjuju brzinu.

Poprečni presjek kanala određuju dva uvjeta. S jedne strane kanal treba da je što širi, tako da brodovi mogu slobodno ploviti, dok s druge strane ekonomski uvjeti zahtijevaju, da bude što uži. Na osnovi iskustava na dosad izgrađenim kanalima smatra se, da širina kanala u dnu treba da bude 4,5—5 puta veća od širine trupa najvećih brodova, koji će prolaziti kroza nj. Širina kanala određuje se prema tome, da li će se brodovi u kanalu mimoilaziti u kretanju ili će se jedan zaustaviti. U svakom slučaju razmak između dva broda, koji se mimoilaze, treba da je 2—3 puta veći od širine većeg broda. Smatra se, da se dva broda u kretanju ne mogu bez opasnosti mimoići, ako širina kanala na dnu ne iznosi najmanje 100 m. U Sueskom kanalu, koji je na dnu širok 60 m, brodovi se mimoilaze tako, da se jedan zaustavi i priveže. Kod manjih širina potrebno je predvidjeti mimoilaznice. One se postavljaju na razmaku od približno 10 km, dužina im je 400—500 m, a širina oko 150 m.

Dubina kanala određuje se po formuli H = T + k, gdje je T gaz najdubljeg broda, a k potrebna dubina ispod kobilice. Dubina k zavisi od veličine broda, stupnja talasanja, veličine zasipanja i uronuća broda pri kretanju. Smatra se, da između kobilice broda u kretanju i dna kanala treba da bude najmanje 1 m vode, da bi brod dobro slušao krmilo. Uron broda pri kretanju u kanalu veći je nego na otvorenu moru. Veći je uron posljedica valova, koji se stvaraju prolazom i spuštanjem razine vode uz bokove broda. U Suezu je za brodove dužine 140 m i brzine 18 km na sat uron izmjeren i iznosi oko 1,0 m. Zbog toga je dubina tog kanala 1,83 m veća od gaza najvećih brodova.

Tablica daje podatke o presjeku glavnih kanala.

Tablica

Dimenzije (širina i dubina) zavise donekle od brzine kretanja brodova kroz kanal, pa se određuju prema važnosti kanala.

Za određivanje proširenja kanala u krivini primjenjivale su se razne empirijske i teoretske formule. Tako je u Suezu primijenjena formula: formula

gdje je R polumjer krivine kanalske osi, L dužina najvećeg broda, a b širina kanala na dnu u ravnim dijelovima. Formula se temelji na potrebi, da najduži brod ima pred sobom vodenu površinu, koja nije manja od 1,5 dužine broda (sl. 1). Za proširenje u krivini primjenjuju se i formule: formula

Da bi se olakšao prolaz brodovima kroz krivine, često se unutrašnja strana kanala odsijeca prema sl. 2. Pokosi su u kanalima obično ravnolinijski. Nagib zavisi od vrste tla. Na kosini nasipa razlikuju se tri dijela. Od dna do 2 m ispod površine mora biti pokos blag, da se spriječi odronjavanje. Obično se uzima pad od 1 : 3, pa i 1 : 4 u nasipnom materijalu i materijalu slabe kohezije. U bolje vezanom materijalu nagib može biti 1 : 2, dok u kamenom materijalu 1 : 1, pa i strmiji. Na dijelu od 2 m ispod površine do 2 m iznad površine pokosi su izloženi djelovanju valova, koje stvaraju brodovi. Valovi dostižu visinu do oko 0,80 m. Zaštita tog dijela pokosa vrši se najčešće oblaganjem, i to popločavanjem u suho ili zidanim oblogom. U rjeđim slučajevima vrši se zasijavanje bilja. Dio preko 2 m nad površinom može se raditi u nagibu od 45°.

Uzdužni profil dobija svoje karakteristike prema tome, da li je kanal ograđen, neograđen ili zatvoren. Kod malih razlika vodostaja na krajevima kanala primjenjuje se tip kanala sa slobodnom cirkulacijom. Takvi su kanali povoljni, jer su jeftiniji i jer je u njima saobraćaj brži i lakši. Na izlazu Sueskog kanala u Crveno more razlika je vodostaja 0,60—1,8о m. Zbog toga nastaju u 25 km dugom dijelu kanala struje, koje dostižu brzinu do 0,60 m/ sek, ali koje ne smetaju plovidbi. Kod kanala, koji spajaju mora s velikom razlikom u vremenu nastupanja plime i oseke, moraju se graditi ustave, kako bi se spriječila prejaka strujanja vode. Takav je slučaj na pr. u Kilskom kanalu.

U kanalima sa slobodnom cirkulacijom uzdužni presjek dna može biti gotovo vodoravan. Dna kanala u ušćima mogu biti vodoravna, ako je pad vodene površine neznatan. Ako pak postoji primjetan površinski pad, onda se i dnu kanala daje pad, koji odgovara površinskom nagibu pri najnižem vodostaju. Kod kanala s ustavama uzdužni je profil dna stepenast, a dno obično prirodno zbog dovoljne dubine vode iza ustave. Ustave moraju bili postavljene tako, da podizanje brodova svedu na minimum i da smanje nasip na najmanju mjeru. Kad je razlika nivoa, koje treba savladati ustavama, veća od 10 m, najbolje je, ako se razlika savlada sa dvije ustave. Time se smanjuje gubitak vode i ne dolazi do velikih naprezanja u zidovima ustava.

Najviše ustave za morske brodove nalaze se na kanalu Welland, s visinskom razlikom od 14,20 m. Prelaženje kroz ustave općenito uzrokuje velik gubitak vremena za brodove.

Kod zatvorenih kanala, u kojima su razlike vodostaja na krajevima velike, važno je i pitanje nepropustljivosti. Gubici vode u nekim slučajevima mogu ugroziti eksploataciju kanala. Redovito treba računati s dnevnim gubicima od 40 do 50 l po m ² kanala; veće gubitke treba spriječiti.

Brtvenja se moraju vršiti već pri samoj gradnji kanala. Za brtvenje se uglavnom primjenjuje glineni oblog, a na čvrstim se terenima može upotrebiti i betonski. Obloge treba osigurati od oštećenja, koja bi mogla nastati radom jaružala. Isto tako treba predvidjeti i mogućnost naknadnog proširenja kanala. Ostali gubici mnogo su manji i sastoje se od gubitaka u ustavama i od ishlapljivanja. Gubici u ustavama iznose oko 1 m ³/ sek po ustavi, a zbog ishlapljivanja kreću se do 10 mm čitave površine kanala na dan. Pri izračunavanju kapaciteta pumpnih uređaja treba uzeti u obzir sve vrste gubitaka.

Konstrukcija ustava u kanalima ne razlikuje se od ustava kod dokova. Da bi se naknadio gubitak, koji nastaje prilikom ispuštanja vode, ugrađuju se ponekad vodene turbine, koje iskorišćuju hidrauličnu energiju.

Pod zasipanjem kanala razumijeva se taloženje vanjskog nanosa na iskopanom poprečnom profilu kanala. Taloženje je u nekim slučajevima, osobito kod otvorenih kanala, veoma veliko i može iznositi godišnje do 20% volumena kanala. U tim slučajevima potrebno je trošiti velike svote za održavanje plovnosti, odnosno dubine kanala. Zasipanje kanala ovisi о sastavu tla, kroz koje je kanal iskopan, a utječu i vjetrovi i struje, koji izazivaju kretanje nanosa. U prvim godinama nakon izgradnje kanala dolazi do prirodnog formiranja kosina, tako da pojedine čestice pokosa mijenjaju svoj položaj, dok ne dostignu svoj prirodni kut pokosa. Stoga dolazi do stanovitog smanjenja poprečnih mjera kanala i do zatrpavanja zbog neizrađenosti kosina (sl. 3). Taj proces traje samo neko vrijeme do ustaljenja pokosa, dok je vanjsko zatrpavanje stalan proces (sl. 4).

Pri projektiranju kanala veoma je važno odrediti stupanj zasipanja, t. j. odrediti količinu nanosa, koji treba izjaružati svake godine, jer od toga zavise troškovi eksploatacije kanala.

Najznačajniji su pomorski kanali na svijetu Sueski i Panamski. Oni su istodobno i primjeri dvaju osnovnih sistema: kanala sa slobodnom cirkulacijom i kanala s ustavama.

Izgradnju Sueskog kanala, koji spaja Sredozemno sa Crvenim morem, započeo je 1859.·F. Lesseps. Izgradnja je trajala 10 god. Širina kanala na dnu iznosila je tada 22 m, a dubina 8 m. Kanal prolazi kroz niske terene i jezera, tako da su na dužini od 174 km u to vrijeme bila iskopana samo 74 mil. m ³ materijala. Kanal je postepeno proširivan i produbljivan, tako da su iskopana daljnja 174 mil. m ³ zemlje. Sadašnja širina na dubini od 10 m iznosi 60 m, a dubina je do 13 m. Ukupna dužina kanala iznosi 161 km, od kojih je 29.300 m u krivini, а 131.700 m u pravcu. Minimalni je polumjer krivine 3000 m, ali je kanal u krivinama proširen na 80 m. Dopušteni najveći gaz brodova je 10,67 m. Za zaštitu od zasipanja, do kojeg dolazi gotovo isključivo od strane Port Saida, sagrađena su dva zaštitna nasipa, od kojih je zapadni dug 6 km. Ipak je u prilazu od Port Saida potrebno izjaružati godišnje oko 2,500.000 m ³ kabličnim i usisnim jaružalima.

Brzina vožnje kroz kanal ograničena je na 15 km/ sat. Zahvaljujući svjetionicima i reflektorima, koji se postavljaju na brodove, kanalom se može ploviti i noću.

Panamski kanal, koji spaja Atlantski s Tihim oceanom, građen je između 1897 i 1914. Ukupna dužina kanala iznosi 81 km, ako se uračunaju i oba prilazna kanala, jedan od 11 km s atlantske strane i jedan od 13 km s paciličke strane. Normalna dubina iznosi 13,70 m, dok je minimalna dubina 12,2 m. Na dužini od 11 km kanal je u razini Karipskog mora, kojemu razlike vodostaja iznose najviše do 0,60 m. Širina kanala u spomenutim prilazima iznosi 150 m.

U Gatunu se nalaze tri uzastopne ustave, svaka od 8,84 m, pomoću kojih se ulazi u dio kanala, kojemu je srednji nivo visok 26 m, postignut jednom golemom zemljanom branom. Visina vode, zbog pritjecanja i propuštanja brodova kroz ustave, može varirati za ± 2,10 m. Dužina dijela kanala između donje ustave kod Gatuna i ustave kod Pedra Miguela iznosi oko 51 km. Širina se kanala smanjuje od 300 m između Gatuna i San Pabla na 91,50 u središnjem dijelu kod sutjeske Culebra. Pad na dijelu kanala prema Pacifiku svladan je ustavom Pedro Miguel, visokom 9 m. Kanal zatim vodi vodoravno u dužini od 2,0 km, te se potom pomoću dvije ustave kod Mirafloresa spušta na razinu Pacifika.

Da bi se omogućila plovidba na dijelu kanala, koji se spaja s Pacifikom, na kojem razlike vodostaja dostižu do 6,0 m, dubina kanala tako je određena, da i pri najnižim vodostajima iznosi 10,50 m.

Izgradnja kanala zahtijevala je goleme zemljane radove: brana kod Gatuna, duga 2700 m sa 18 mil. m ³ nasipa, basen dug 240 m za odljev voda rijeke Sagre, 6 pari ustava, u koje su ugrađena 3,5 mil. m ³ betona, i najzad velik usjek Gaillard dug 7,5 km, dubok 50—60 m do površine vode. Ovaj je usjek prokopan kroz vrlo težak teren, sastavljen od tufova i breča vulkanskog podrijetla. Pri kopanju usjeka došlo je na mnogim mjestima do klizanja terena, tako da je bilo potrebno ublažavati pokose usjeka na 5 ili 10 m osnove za 1 m visine, a to je zahtijevalo oko 8 mil. m ³ naknadnog iskopa.

Situacije Panamskog i Sueskog kanala v. Sueski kanal i Panamski kanal.M. T.

Unutrašnji plovni kanali služe za plovidbu riječnih i kanalskih brodova manjega gaza, obično do 3 m. Iako unutrašnji plovni kanali nemaju onu važnost, koju su imali prije uvođenja željeznice, oni ipak i danas imaju velik ekonomski značaj u prijevozu masovnih dobara, sirovina i poluproizvoda, kao što su rudarski proizvodi (ugljen, rude, kamen, nafta, pijesak i dr.), poljoprivredni proizvodi (žitarice, šećerna repa i dr.). Na putovima, gdje je za prijevoz neke robe željeznicom potrebno 500 KS, može se ista količina, doduše sporije, prevesti vodom sa 20 KS. Da taj prijevoz ne bi opterećivali troškovi prekrcaja sa željeznice na brod i obratno, potrebno je, da mreža vodenih putova bude neprekidna. U tu svrhu u rudarskim i industrijski razvijenim zemljama, kao i u krajevima s naprednom poljoprivredom, sagrađeni su kanali, da se prirodni vodeni putovi (rijeke, jezera i mora) povežu u jednu manje ili više zatvorenu cjelinu. To su spojni kanali (na pr. spojni kanali između mora i Velikih američkih jezera). Kanali se grade i da bi se industrijski, rudarski, žitorodni i šumski krajevi povezali s plovnim rijekama i morima (na pr. sovjetski kanali). Često se kanali kopaju radi odvodnjivanja i navodnjivanja polja, ili za napajanje hidrocentrala, ali da istodobno posluže i za plovidbu (na pr. kanali u Bačkoj).

Kanali mogu međusobno vezivati rijeke ili jezera preko njihovih razvoda. To su t. zv. prekorazvodni (ili vododelnički) kanali, a mogu prolaziti i pokraj rijeka, da bi zaobišli krivine i prijelome u njihovu padu (brzice i slapove). To su pobočni ili lateralni kanali, koji se u hladnim krajevima grade i usporedo s obalama jezera, da bi se skratilo vrijeme neplovnosti zbog leda, jer se kanal prije oslobodi od leda nego jezero. Prekorazvodni (vododelnički) kanali su najskuplji, ali redovito i najvažniji, jer spajaju dva odvojena porječja ili dvije samostalne mreže plovnih putova. Prilazni kanali su umjetni vodeni putovi, koji služe za vezu gradova ili industrijskih središta s rijekom ili većim kanalom.

Gradnja kanala. Dimenzije poprečnog profila kanala, t. j. njegova širina i dubina zavise od brodova, koji na njima saobraćaju. Širina zavisi i od jačine saobraćaja. Veći su kanali obično dvoputni, sa dva plovna puta, t. j. građeni su tako, da se dva broda mogu mimoilaziti na svakome mjestu. Sporedni su kanali jednoputni, sagrađeni za jedan brod, a brodovi se mogu mimoilaziti samo na mimoilaznicama, t. j. na mjestima, gdje je kanal proširen. Što je intenzivniji saobraćaj, razmak mimoilaznica mora biti manji.

Oblik presjeka kanala može biti trapezast ili koritast, kad je dno parabolično, a to je najpovoljniji oblik. Širina dvoputnih kanala kreće se između 12,4 i 18 m, mjerena između donjih krajeva obalnih kosina. Dubina kanala obično iznosi 2—3,5 m. Kod paraboličnih profila širina se mjeri u većim kanalima na dubini od 3 m, a u manjim kanalima na 2 m. Što je kanal uži i plići, to je otpor vode pri kretanju broda veći. Zato se kod kanala s velikim saobraćajem isplate veće širine i veće dubine plovnog puta. Tada je i mimoilaženje mnogo lakše. Na okukama kanali se proširuju za oko 5 m, prema veličini polumjera krivine. S jedne ili češće s obje strane kanala vodi oko 2 m visoka kopitnica, kojoj se obično daje nagib prema okolnom terenu, da se izbjegne zamuljivanje plovnog puta s kopitnice. Ako kopitnica služi za kopitarenje konjskom spregom, široka je do 4 m, uređena je kao cesta, ponekad i popločana. Ako se teglenice vuku lokomotivama, kao i u kanalima s manjim prometom, dovoljna je kopitnica od 2 do 3,5 m. Ako teglenice tegle plovni tegljači, preporučuje se, da kopitnica ne bude uža od 1,5 do 2 m. U nekim zemljama (Francuska) sade se duž kopitnice visoka i krošnjasta stabla, da se smanje udari vjetra, osobito na prazne teglenice.

Pri planiranju kanala treba nastojati, da se održi ravna linija sa što manje krivina, kako bi se olakšala plovidba, a pri vožnji postigla bolja vidljivost. Polumjer krivine za brodove duže od 50 m treba da iznosi najmanje 1000 m. U izuzetnim slučajevima upotrebljavaju se i polumjeri manji od 500 m, pa čak u veoma rijetkim slučajevima i do 300 m. Pri trasiranju kanala treba izbjegavati dvostruke krivine u obliku slova S, ali ako se ne mogu izbjeći, mora se između jedne i druge krivine umetnuti barem 500 m ravne trase.

U novije se doba nastoji stvoriti zajednička srednjoevropska mreža unutrašnje plovidbe, pa se za glavne dvoputne kanale predviđa tolika širina, da se mogu lako mimoići dva broda od 1000 t, a za dvoputne sporedne kanale dva broda od 200 do 500 t.

Ako kanali prolaze kroz pjeskovita ili druga propustljiva zemljišta, kroz koja voda ponire, pri građenju se polaže sloj gline debeo 30—60 cm, da bi se spriječio gubitak vode iz kanala. Radi zaštite toga sloja polaže se preko njega drugi sloj od 30 do 80 cm pijeska. Ponekad se korito oblaže kamenom, ali to znatno povećava otpor vode pri prolasku brodova. Neke države oblažu kanale betonom, pri čemu najbolje odgovaraju unaprijed izrađene betonske ploče debele 8 cm i široke 50 cm. Takav je način zaštite kanala skup, ali se u duljoj eksploataciji uvijek isplati.

U običnim kanalima obično voda ne teče, jer se na ravnom terenu prostiru u vodoravnu položaju. Visinske razlike terena svladavaju se gotovo vodoravnim stepenima, kad se kanali penju na veću visinu ili spuštaju na manju. Ti se stepeni postižu basenima, koji su pregrađeni hranama. Kod svake brane postavljene su ustave, kroz koje se brodovi dižu s nižeg stepena na viši ili se spuštaju s višeg na niži. Prema količini vode, kojom kanal raspolaže, i visini svake stepenice, te ustave mogu biti različite konstrukcije, ili se primjenjuju dizalice za dizanje brodova (v. Ustave). Pribavljanje potrebne količine vode zavisi od gubitaka u kanalu i od potrošnje vode, do koje dolazi propuštanjem plovila kroz ustave. Kanali dobijaju potrebnu vodu iz rijeka, jezera, vodojaža, močvara i podzemne vode. Voda se dovodi dovodnim kanalima, a ako to nije moguće, potiskuje se pumpama u najviši stepen kanala. Ima međutim kanala, u kojima voda teče, jer služe istodobno za više svrha, na pr. za plovidbu i kao dovod vode za hidrocentrale. Pri planiranju takvih kanala mora se imati na umu, da za plovidbu brzina vode ne bi smjela prekoračiti maksimum od 0,7 m/ sek.

U kanalima je plovidba povoljnija nego u rijekama, jer oni imaju stalnu dubinu vode, pa je potrebna jednaka vučna sila u oba smjera, ali u kanalima se pojavljuje veći gubitak vremena kod ustava za prijelaz s jedne razine na drugu. Ti gubici nastaju od manevriranja za rastavljanje i sastavljanje karavana, od vremena potrebnog za pristajanje, ulaženje u ustavu, za podizanje i spuštanje razine vode i za ostale manipulacije, kao i za eventualno čekanje na red. Gubici vremena mogu se smanjiti većim brojem paralelnih komora ili većim komorama, u koje može ući čitava karavana bez rastavljanja. Trasu treba zbog toga polagati tako, da ima što manje ustava, t. j. da su stepeni što duži.

Kanali se lakše zaleđuju od rijeka, jer u njima voda ne teče, ali u kanalima nema opasnosti od pokreta leda.

U kanalima sa živim saobraćajem, gdje se brodovi i karavane kreću brzinom od 5 km i većom, treba obale zaštititi od valova, koje stvaraju plovila. Pritom treba imati na umu, da brodski pramčani i krmeni valovi oštećuju obalu u visini od 1 m, i to 0,4 m iznad i 0,6 m ispod razine vode. Najbolja je zaštita od betonskih ploča, koja je skupa, ili od 30 cm debele kamene naslage, koja je jeftinija, ali stvara zbog hrapavosti veći otpor. Kod slabijeg saobraćaja obale se utvrđuju trskom ili šipražjem. Te jeftine prirodne utvrde pri brzinama brodova većim od 5 km nisu gotovo ni od kakve koristi, jer ih valovi, a osobito krmeni valovi brodova brzo olabave i iščupaju sa dna.

Kanali se redovito ukrštavaju s putovima i željezničkim prugama. U tom slučaju grade se cestovni ili željeznički mostovi. Njihov donji rub mora biti dovoljno visok, da brodovi mogu proći ispod mosta. Da bi se uštedjelo na dužini mosta, kanal se može suziti za prolaz samo jednog broda, ali to nije dobro, osobito kad plove karavane, jer se pri plovidbi naglo i iznenada poveća otpor, pa mogu nastati ozbiljna oštećenja.

Ako se kanali ukrštavaju s drugim tokovima vode ili kanalizacijom, voda se pušta u kanal, no ako to nije moguće, voda se provodi sifonima ispod kanala. Ako kanal mora proći preko duboke doline, kakve prometne žile ili preko neke rijeke, grade se kanalski mostovi.

Kanalski mostovi obično su akvedukti, ali ponekad se grade i kao mostovi, pa čak i kao okretljivi mostovi, ako je rijeka ispod njih plovna za velike brodove. Danas se najčešće grade dvoputni kanalski mostovi, ali ponekad se umjesto jednog širokog kanalskog mosta grade dva uža paralelno jedan uz drugoga. Gradnja je tada doduše nešto skuplja, ali je prednost, da se prigodom popravka kanalskog mosta ne mora obustaviti saobraćaj. Kod Mindena u Njemačkoj izgrađen je dvoputni kanalski most preko rijeke Weser dug 370 т. Širina plovnog puta na mostu iznosi 24 m, a najmanja dubina 2,5 m. Ima dva luka od 50 m preko korita rijeke sa stupom u sredini i 6 lukova po 32 m preko doline.

Kanalski tuneli grade se obično na prekorazvodnim (vododelničkim) kanalima, kad se želi sniziti visina najvišeg stepena kanala, da bi se smanjio broj ustava i prištedjeli troškovi za velike zemljane radove na prijelazu preko razvođa (vododelnice). Na kanalu Rajna—Marna nalaze se kod Arzweilera i Niederweilera dva jednoputna tunela od 2,3 i 0,5 km, u kojima se svakih 6 sati mijenja smjer vožnje. Kod Weiburga, na kanaliziranoj rijeci Lahn, nalazi se tunel dug 180 m, Širok 5,3 m i visok 5,9 m. S obje strane ostavljaju se u tunelu uvijek i kopitnice široke bar 2,5 m. U Francuskoj kraj Marseillea sagrađen je dvoputni kanalski tunel (Souterrain du Rôve), dug 7,2 km, širok 22 m, visok 15,4 m. Dubina vode u tunelu iznosi 4 m pri srednjoj razini niske vode, jer u kanalu vladaju morske mijene. Ako postoji opasnost da razina vode u kanalu prijeđe najveću dopuštenu visinu, predviđaju se u određenom stepenu posebni ispusti vode.

Radi ukrcaja i iskrcaja predviđaju se i u kanalima pristani ili proširenja u obliku kanalskih luka, a izgrađuju se i osobite okretnice za plovila. Na kanalima se ponekad podižu i brodogradilišta za popravak i gradnju novih plovila. Za popravak se grade i suhi dokovi ili vlȁke, isto kao i na plovnim rijekama.

Tegljenje ( vuča) . Ranije se vuča vršila s obale konjskom ili ljudskom snagom. Konji su se kretali kopitnicom (kopitarenje). U novije doba primjenjuje se lokomotivska parna vuča (Sipski kanal), a u najnovije doba, kod jačeg saobraćaja, sve se više primjenjuje električna vuča. Električne lokomotive kreću se na dvije tračnice, ali mogu visjeti na jednoj tračnici ili na čeličnom čelu. Drugi je sistem povoljniji kod ograničenog prostora. Vuča s obale efikasnija je od vuče tegljačima, osobito za karavane, a to zbog toga, što stepen iskorišćenja vijka iznosi samo 20—30%, jer teglenice u ograničenom plovnom putu mogu razviti veoma malu brzinu.

Održavanje kanala. Kanali se održavaju jednostavnije od rijeka. Povremeno se zamuljuju, pa ih treba čistiti ili jaružati. Obalne utvrde dosta stradaju od valova, koje stvaraju plovila, pa ih treba popravljati. Brane i ustave traže pažljive i često veoma skupe popravke.

Kanalizirane rijeke. Kod kanaliziranih rijeka prirodni se tok dijeli, kao kod kanala, branama i ustavama u pojedine stepene. Time se postiže potrebna dubina vode za plovidbu. Kanalizaciji rijeke pristupa se tek onda, kad se ne može postići potrebna dubina vode za plovidbu ni regulacijom ni povećanjem količine protjecajne vode iz akumulacionih rezervoara. Kod kanaliziranih rijeka dovoljna je dubina od 2,10 m; nije potrebno 2,50—3,50 m, kao što se to traži kod kanala, jer u rijekama ima dovoljno vode sa strane plovnog puta, pa zato otpor vode kretanju plovila nije tako velik kao kod uskih kanala. Ako se teška mjesta za plovidbu i prijelomi u padu zaobilaze kanalom, dobija se kombinacija kanalizirane rijeke s kanalom. Jedan se stepen uvijek sastoji od brane i bočnog kanala, koji vodi k jednostavnoj ili dvojnoj brodskoj ustavi. Rijetko se postavljaju stalne brane, već obično pokretne, koje se otvaraju ili uklanjaju kod dovoljnog vodostaja, a zimi za prolaz leda. Brane imaju prolaze za ribe, a eventualno i splavnice za prolaz splavi. Ranije su splavnice bile kose ravnine, duge oko stotinu metara. Sada se splavi propuštaju kroz brodske ustave, koje se izgrađuju dovoljno duge, da može u njih slati čitava karavana, a prolazi se za ribe izgrađuju posebno na razne načine, najčešće kao niske vodene stepenice.N. S.