人工河

**運河**（英語：canal）是指人工開鑿的規模較大、可以行船進行一定程度的水上運輸的水道。運河通常連接其它天然水體，比如湖泊、河流和海洋，可以橫貫半島、地峽而造。

運河主要可以分為二種：有一種是和現有的河流平行，分擔河流的水流量，在維持河谷及流域的條件下，通過建設水壩和水閘來調整水量，維持夠高的緩流水位；另一種則會越過分水嶺的山脊，這種方式多半會需要在海拔最高點上方有水源供應。許多的運河會興建在在山谷及其他水路高很多的地方。城市需要很多的水源，而海拔較高的運河可以提供水源給海拔較低的缺水地區。像羅馬帝國的高架渠就有類似功能。

相傳在西元前四千年美索不達米亞已有開運河，但具體難以考證。西元前兩千多年前，古埃及第十二王朝法老辛努塞爾特三世下令開鑿新河道，東西向連接尼羅河與紅海，為古蘇伊士運河，是有明確記載的最古運河。中國的胥河為中國傳統史書記載中最早的運河，開鑿於公元前 506 年。中國的京杭大運河是世界上最長的運河，長 1794 公里，但今日只有少部份河段可供航運。運河的主要用途是行船運輸貨物。在工業革命之後，由於建造成本和運輸時間的緣故，內陸運河逐漸被鐵路取代。許多運河目前都只剩下觀光用途，如威尼斯的運河。

## 分類

依可用水源及可用流道的不同，運河的形成有以下三種不同的方式：

* 可以在沒有水源的地方興建運河，可能是用人工挖掘河道．也可能是用石頭、混凝土等建築材料使運河兩側加高。運河的水源需由其他河流或水庫等外部來源提供，像法國的米迪運河及布里亞爾運河都屬於這類運河。
* 河流可以透過渠化的方式，使河道更容易預測及調整。河流工程可以利用疏浚、築壩或修改河道的方式，控制河流的水流量，使河道的交通可以更加安全，這類的運河包括法國的埃納河。可能會需要河岸區恢復。
* 若河流很難用渠化的方式調整，可以在和河道平行處開闢另一個水道，稱為側向渠道。河流可以提供渠道水源，而在河流水量過多時，過多的水可以從側向渠道流出。例如切薩皮克和俄亥俄運河就是這類的運河。

較小的運河可以讓駁船或運河船通行，海船運河可以讓海上的船舶通行到不靠海的港口（例如曼徹斯特大運河），或是由一個海洋到另一個海洋（例如巴拿馬運河或蘇伊士運河）。

## 運河中使用的設備及結構體

運河需要一些工程結構體來調整水流：

* 利用堰和水庫來提昇運河的水位，使船舶可以在其中航行。
* 在有急流或是瀑布的區段，製造較長、較平緩的流道。
* 船閘方便在地形有落差的區域調整運河水位，並且使船舶或是駁船可以往上游或是下遊行進。

運河需要穿過分水嶺時，在修築上會更困難，也需要額外的結構體，像是高架橋及高架渠等結構體，提供水流動的路徑，並維持水在渠道中。

## 重要性

在歷史上，運河不論在商業上，或是文明的發展及成長上都非常的重要。1855 年時利哈伊運河運輸了超過 120 萬噸的無煙煤。現今仍在運作的運河不多，但以前有許多運河帶動了經濟的成長，事實上運河也是都市化以及工業化必要的條件，因為在西方，像煤及礦石等散裝原材料只有透過水路運輸才符合成本。這些原物料促成了工業的發展以及新冶金學的發展，也帶來 17 世紀到 20 世紀日新月異的工業化，甚至後來新的研究領域、新的產業以及經濟規模，提高了工業化社會的生活水準。

目前仍在使用的運河（包括海輪運河）大部份是運送散裝貨物，內陸一些較小的運河原來設計供船隻或是渡輪航行，但後來有些也已經填平或是廢棄，或是改為國有，水庫及船閘仍然繼續維護，但運作目的已改為防洪以及休閒娛樂用途。美國的運河在是 1850 年漸漸的被更快速、更沒有地理限制、以及維護上更便宜的鐵路所取代。

在 1880 年代初期，美國一些競爭力較弱，無法和鐵路競爭的運河，已漸漸的消聲匿跡。接下來的幾十年，石油漸漸的取代煤炭成為能源來源，煤炭出貨量也出現變化。在第一次世界大戰後開始使用引擎驅動的卡車，小型美國駁船運河的貨物噸里程漸漸下降，當時道路網絡越來越普及，貨車的靈活性和陡峭的爬坡能力也越來越明顯，貨車不但取代了運河運輸，因為其不受軌道限制的特性，也取代了許多鐵路的運輸。

## 特色

最簡單的運河就是填滿水的溝渠。依照運河穿過的地層不同，需要將運河的內層用粘土或混凝土等防水材料加以襯砌。若是用粘土襯砌，則會稱為是 puddling。

運河本身需要是平的，若鄰近的田地需要灌溉，會在運河兩側的堤防再作處理，讓一些水可以用來灌溉。若運河流經的地區有較大的高度變化，需要用其他技術來克服。最常見的是雙船閘（pound lock），其中包括一個兩端有閘門的閘室，其中的水位可以昇高或是降低，兩端可以連結不同高度的水面，或是連接河流或是海洋。運河若是需要越過山丘，會在較短距離內安排有一連串的閘門（復閘）。

中國的復閘是西元 984 年（宋太宗雍熙元年）由喬維岳修築，歐洲則是在十五世紀開始修築，之前是使用只有單一閥門的單門船閘（Flash locks）來調整水位的高低。不過只有水量相當充足時才能使用單門船閘。

閘需要許多的水，若能使用的水有限，設計者就會採有不同的作法，例如起船台（像是佛克爾克轉輪），利用其中有水的活動沈箱（caisson），船可以在其中漂浮，再將活動沈箱和船移動到不同的高度，以及傾斜升船機（放在傾斜鐵道上的活動沈箱）。

若運河要越過河流、道路或是山谷，而又不允許使用船閘，運河可以用通航水道來實現，在威爾斯有一個著名的例子，是穿過威爾斯迪河 (威爾斯) 的龐特卡薩魯岧水道（現在是聯合國教育、科學及文化組織的世界遺產列表之一）。

另一個讓運河可以通過山丘的作法是興建隧道，像是英國特倫特 - 默西運河的 Harecastle 隧道就是如此，不過隧道只能用在較小型的運河。

有些運河要設法讓高度差降到最低，這類的運河會稱為等高運河，會延著地形上的等高線興建，高度差最小，但是較彎曲，其路程也較長。不然就要用其他的工程技術來克服高度差上的問題。

運河設計也需要處理運河水源的問題。有些運河（例如蘇伊士運河）沒有這個問題，直接有向大海的出口。若是運河高度不是在海平面，就需要其他的技術來克服此問題，有時可以用其他河流或是水泉的水來補給水源，也可能再配合其他方式來處理季節上的河流水量變化。若沒有這類的水源，可能會用水庫（可能和運河分離，也可能整合到運河內）及 back pumping 來提供需要的水量。有時也會用礦坑中的水泵出後注入運河內。有些情形會興建 feeder canals，從遠處提供水源供運河使用。

若運河的一端會有大量的貨物上船或是下船，會興建渠槽。渠槽的寬度一般會比運河要寬。有時渠槽會有碼頭及起重機來搬運貨物。

## 歷史

美索不達米亞約西元前四千年就已出現運河。在鐵路發明前，居住於內陸的人們只能使用馬車或其他交通公具運輸貨物。使用馬車運輸量小，運輸速度緩慢，但成本高昂，貨物亦可能在顛簸中毀損。舉例來說，1820 年時，從水牛城運一噸的穀物到紐約市需要 $100，1825 年底伊利運河開通後，同樣貨物的運輸成本只要 $9。在 1830 年前，使用馬車的運輸成本約為使用運河的 50 至 70 倍。運河開通後，運輸成本下降，市場上的物價也跟著下降，麵包、鹽和煤等都比以前便宜。

1830 年開始，美國第一條鐵路開始投入商業營運。到 1850 年代晚期為止，運河在美國北部和中西部仍然扮演重要地位，因為這時的鐵路路線多為短程，而且不同公司有著不同軌距。但是運河建造成本高昂，路線沒有彈性；當鐵路開始標準化，大量生產後，內陸運河也開始走向沒落。

在重要海上交通線上的運河在今天仍然有不可取代的地位，如巴拿馬運河（連接大西洋和太平洋）、蘇伊士運河（連接地中海和紅海）、基爾運河（連接波羅的海和北海）等。

## 各地運河

* 亞洲
  * 胥河 - 中國大陸
  * 靈渠 - 中國大陸
  * 京杭大運河 - 中國大陸
  * 江漢運河 - 中國大陸
  * 澳門威尼斯人大運河 - 路氹城， 澳門 (仿製品)
  * 道頓堀 - 大阪， 日本
  * 小樽運河 - 北海道， 日本
  * 東雲運河 - 東京， 日本
  * 京濱運河 -  日本
  * 台南運河 - 臺灣
  * 愛河 - 臺灣
  * 卡拉庫姆運河 -  土庫曼
* 歐洲
  * 威尼斯大運河 - 威尼斯， 義大利
  * 阿姆斯特丹運河 - 阿姆斯特丹， 荷蘭
  * 基爾運河 -  德國北部
  * 萊茵河 - 美因河 - 多瑙河運河 - 巴伐利亞， 德國
  * 科林斯運河 -  希臘
  * 多瑙 - 黑海運河 -  羅馬尼亞
  * 莫斯科運河 -  俄羅斯
  * 白海 - 波羅的海運河 -  俄羅斯
  * 伏爾加 - 頓河運河 -  俄羅斯
  * 塞馬運河 -  芬蘭 / 俄羅斯
* 非洲
  * 蘇伊士運河 -  埃及
* 美洲
  * 巴拿馬運河 -  巴拿馬
  * 伊利運河 - 紐約州， 美國
  * 韋蘭運河 - 安大略， 加拿大

## 地名

* 河北省滄州市所轄的**運河區**
* 江蘇省邳州市運河鎮，縣治所在
* 江蘇省邳州市運河中學

## 參考資料

### 參考書目

## 參見