Kanava
Kanava on keinotekoinen, vesiliikennettä tai veden johtamista varten rakennettu vesiuoma.
Vesiliikennettä varten rakennetut kanavat voidaan jaotella seuraavasti:
Vesiliikennettä varten rakennettuihin kanaviin voidaan lukea myös puutavaran uittoa varten rakennetut uittokanavat.
Vesiliikennettä varten rakennetut kanavat voidaan myös luokitella sulkukanaviin ja avokanaviin.
Sulkukanavaa käytetään silloin, kun kanava yhdistää kaksi vesialuetta, joiden pinnat sijaitsevat eri korkeuksilla. Kanavassa on sulku, jonka avulla kanavaa käyttävät alukset nostetaan ylemmäs tai lasketaan alemmas.
Avokanavaa käytetään silloin, kun kanavan yhdistämät vesialueet sijaitsevat samassa tasossa tai kun korkeusero on vähäinen. Avokanavassa ei ole sulkuja.
Veden johtamista varten rakennettuja kanavia ovat esimerkiksi:Kanavan sulun läpiajoa kutsutaan termillä sulutus. Kun alus nousee sulutuksen aikana, on kyse ylössulutuksesta. Aluksen laskeutuessa kyseessä on alassulutus.
Sulutuksessa on seuraavat vaiheet, esimerkkinä ylössulutus:
Sulkukanava jakautuu alempana sijaitsevan vesistön puoleiseen alakanavaan, ylempänä sijaitsevan vesistön puoleiseen yläkanavaan ja niiden välissä olevaan sulkuun.
Sulun päissä ovat veden kulkua estävät sulkuportit: alakanavan puolella alaportti ja yläkanavan puolella yläportti. Porttien välissä on sulkukammio.
Perinteinen sulkuporttityyppi on salpausportti. Siinä sulun sulkee kaksi pystyakselin varassa kääntyvää portinpuoliskoa. Sulkuportti avautuu aina kohti yläkanavaa, jolloin veden paine painaa portinpuoliskot toisiaan vasten. Sulkuporteissa on avattavat luukut, joista sulkukammio täytetään ja tyhjennetään. Salpausportin saa auki vain silloin, kun vedenpinnat portin vastakkaisilla puolilla ovat samalla korkeudella.
Uudemmissa kanavissa usein käytetty porttityyppi on sektoriportti. Siinäkin porttipuoliskot liikkuvat pystyakselin varassa. Portin poikkileikkaus on ympyräsektorin muotoinen. Sektoriportin saa auki, vaikka veden pinnat eivät ole samalla tasolla. Sektoriportein varustettu sulkukammio usein täytetään ja tyhjennetään raottamalla portteja. Sektoriportteja käytetään myös silloin, kun kanavaa käytetään vesien säännöstelyyn. Säännöstelyjuoksutus tapahtuu avaamalla kumpikin portti.
Sektoriportti voi olla myös vaaka-akselin varassa liikkuva. Tällöin portti koostuu yhdestä kappaleesta kahden puolikkaan sijaan. Kun tällainen portti avataan, portti joko painuu kanavan pohjalle tai nousee ylös, eli alus kulkee portin ylitse tai alitse.
Saimaan kanavan suluissa alaportit ovat sektoriportteja ja yläportit ylös ja alas nousevia luukkuja. Sulkukammio täytetään nostamalla porttia hieman, jolloin yläkanavasta pääsee vesi portin alta sulkukammioon. Kun sulku on täysi, yläportti painuu sulun pohjalle.
Sulkukammion täyttämiseen tarvittava vesi otetaan yläkanavasta. Sulun toiminnan edellytys on, että kanava kulkee sellaisessa vesistössä, jossa on vettä riittävästi. Jos kanava joudutaan viemään vähävetisten vedenjakajaseutujen halki, tavallinen sulkuratkaisu ei ole käypä. Ratkaisuvaihtoehtoina on käytetty muun muassa pumppausta ja eräänlaisia laivahissejä. Tällaiset ratkaisut ovat tavallista sulkua selvästi kalliimpia.
Jos korkeusero kanavassa on suuri, joudutaan sulku rakentamaan monikammioiseksi. Tällöin sulku koostuu useasta toisiinsa liitetystä sulkukammiosta, joiden välillä on portti. Tällaista ratkaisua kutsutaan kytkysuluksi. 1900-luvun alkuun asti Suomessa noudatettiin normia, jonka mukaan yhdellä sulkukammiolla voitiin nostaa tai laskea enintään 3 metriä. Siksi Suomessa oli useita kytkysulkuja. Kytkysulun läpi sulutus on hidasta ja siksi niitä ei ole rakennettu uusiin kanaviin.
Vanhimpia kanavia ovat keinokastelua varten rakennetut kanavat. Niillä on vanhoista ajoista ollut erittäin suuri merkitys sellaisilla seuduilla, joissa sademäärä on vähäinen mutta jonne jokin suuri joki tuo vettä muualta. Tällaisia seutuja ovat esimerkiksi Egypti ja Mesopotamia.
Myös vesiliikennekanavia rakennettiin jo vanhalla ajalla. Huomattavin sellainen oli faarao Nekhon rakentama, Niilin ja Punaisenmeren yhdistävä kanava. Suurin vanhalla ajalla rakennettu kanava on Keisarinkanava Kiinassa.
Nykyisistä huomattavimmista kanavista Suezin kanava valmistui vuonna 1878 ja Panaman kanava vuonna 1914.
Venetsia on rakennettu hiekkasärkkäsaarille, suurelta osin puupaalujen varaan. Saarten välissä ja myös alkuperäisten saarten poikki kulkee suuri joukko kanavia, ja kaupungin sisällä liikutaankin pääasiassa vesikulkuneuvoilla. Venetsian monista kanavista suurin ja levein on Canal Grande, joka johtaa rautatieaseman läheisyydestä Pyhän Markuksen torille.
Amsterdam on rakennettu samaan tapaan kuin Venetsia, ja myös siellä on tiheä kanavaverkko. Kanavat muodostavat keskustan ympärille useita samankeskisiä kehiä. Muita rannikkokaupunkeja, joissa on runsaasti kanavia, ovat Alankomaissa Delft, Haarlem ja Leiden, Belgiassa Brugge, Englannissa Birmingham, jossa kanavia on noin 56 kilometriä, Saksassa Hampuri sekä Venäjällä Pietari.
Myös Helsingin keskustaan rakennettiin 1840-luvulla Katajanokan kanava ja paljon myöhemmin, 1990-luvulla, Ruoholahden kanava, mutta niillä ei ole koskaan ollut sanottavaa vesiliikenteellistä merkitystä. Suomen tunnetuin kaupunkikanava on vuonna 1872 valmistunut Rauman Kanali.
Useat Euroopan maat ovat liittyneet CEVNI-sopimukseen (Code européen des voies navigation intérieure). Jäsenvaltiot edellyttävät sisävesireiteillään liikkuvilta CEVNI-pätevyyden osoittamista.
Suomessa kanavia on ennen kaikkea sisävesillä; merialueen kanavat on valtaosin tehty pienveneilyä varten.
Liikennevirasto ylläpitää kaikkiaan 31 sulkukanavaa ja lisäksi Saimaan kanavaa, jossa on kahdeksan sulkua. Julkisilla väylillä on sulkukanavien lisäksi kuutisenkymmentä avokanavaa. Yhteensä kanavaväylästöä Suomen sisävesillä on 7 900 kilometriä.
Sisävesistä kanavoituja ovat Vuoksen, Kymijoen ja Kokemäenjoen vesistöt. Vuoksen vesistössä on 16 sulkukanavaa, Kymijoen vesistössä 11 ja Kokemäenjoen vesistössä neljä.
Suomen kanavat ovat muiden maiden kanaviin nähden varsin lyhyitä ja niiden tarkoituksena onkin yhdistää suuria vesistöjä toisiinsa. Nykyisin rahdinkuljetus on siirtynyt kanavista muualle ja kanavien suurin käyttötarkoitus on matkailussa, mutta Saimaan syväväylä on edelleen rahtialuksille tarkoitettu. 2000-luvulla myös matkustajaliikenne on kääntynyt kanavilla laskuun.
Saimaan kanavassa kulkee vuosittain noin 2,4 miljoonaa tonnia tavaraa, joskin kuljetusten määrä on laskenut nopeasti. Muiden kotimaisten kanavien yhteenlaskettu kuljetusmäärä on 1,2 miljoonaa tonnia. Vilkkain kanava on Vääksyn kanava, josta kulkee vuosittain yli 5 000 alusta. Matkustajamääriltään suurimmat kanavat ovat Vuoksen ja Kokemäenjoen vesistöissä.
Suomen vesitieyhdistys perustettiin vuonna 1981 edistämään vesiteiden kehittämistä ja kanavien rakentamista.