Um canal é um artificial curso de água , de secção aberta, navegável ou não. Existem três tipos principais: leito de rio canalizado, construção de um canal lateral então enchido com água do rio, ou construção do zero onde não havia riacho.
Nota: em francês, a palavra "chenal", da mesma origem etimológica da palavra "canal" - do latim canalis derivado de canna , refere-se ao leito de um rio.
Devemos distinguir:
Em ambos os casos, o canal serve de canalização de água, devendo ser definida a secção molhada, permitindo o caudal nominal ou a passagem de um ou mais equipamentos para os quais tenha sido definido o gabarito carregado.
Um canal é uma máquina hidráulica montada pelo homem, cujo projetista deve garantir o abastecimento permanente de água suficiente para sua função (hidrovia, rota de abastecimento de água, etc.) em meio a um ambiente mais ou menos difícil.
Pode ser um livro:
Um canal pode ser:
Os canais são geralmente de água doce , mas o Canal de Corinto ou o Canal de Suez , que não saem do nível do mar, são salgados.
Segundo R. Musset , “a canalização dos rios foi primeiro feita por meio de represas fixas” nas quais se dispunham “ comportas ”, “mas só se tornou realmente completa e eficiente graças a duas invenções: a das eclusas e depois a da as barragens móveis ” que poderiam substituir as“ portas marítimas ”e comportas fechadas por vigas ou agulhas, de forma a permitir a passagem de jangadas, madeira flutuante ou barcos .
Desde a Antiguidade , já na Idade Média , as margens e fundos dos cursos de água foram retificados, estabilizados e equipados, para evitar inundações em caso de cheias e para facilitar a tracção (reboque) e atracação. Os Vaus foram construídos para permitir que homens, gado e às vezes carroças cruzassem o rio. O ponto de compartilhamento do canal ou o nível do cume do canal encontram diferentes bacias e bacias hidrográficas, ou mesmo dois mares diferentes, por meio de montanhas; entre essas duas bacias localiza-se um "alcance de compartilhamento" , abastecido, diz De Rive (em 1835) "seja por água de nascente ou riachos conduzidos por meio de canais, ou por máquinas a vapor que elevam a água captada. ao ponto mais alto ” .
As barragens dotadas de comportas (sempre abertas, ou fechadas por portões ou "agulhas" móveis) permitiram regular as cheias e conservar a água nos períodos de baixo caudal . Estes arranjos foram suplementados pela construção de pilares, docas e towpaths , em seguida, a partir do XVIII th século e especialmente na do XIX th século através da criação de fechaduras , por vezes, para elevadores de barco de canal pontes ou passagens em túneis tornando possível reduzir o número de alcança, enquanto aumenta sua altura. Mais recentemente, foram construídas estações de água e pontos de viragem de barcos (para que uma barcaça possa virar) e portos fluviais .
Na América do Norte , a construção de canais é historicamente mais recente, mas foi intenso XIX th século , especialmente a dos Estados Unidos e a menor Canadá .
Na Europa, a história dos canais e seu controle interfere na da agricultura (principalmente drenados e irrigados), urbanização, indústria e guerras (incluindo as duas guerras mundiais ).
No início da Idade Média , ainda havia muito poucas pontes, mas muitos limiares e vaus.
De acordo com Mercator e outras fontes, o imperador Carlos Magno tentou conectar o Reno ao Danúbio por um canal. De acordo com vários documentos e recentes escavações arqueológicas , o Caroline Pit foi concluído, parcialmente preenchido ou abandonado após o rompimento das margens no início da obra.
Em qualquer caso, deve ser considerado como o primeiro canal com alcance divisório na Europa e como o precursor dos canais do Meno ao Danúbio de Luís II da Baviera (1836), então de sua versão mais recente inaugurada em 1992 .
O primeiro canal operacional de longo prazo com uma divisão na Europa foi o Stecknitzkanal (1343). Ao longo de 97 km, foram necessários vários riachos para o transporte de sal de Lüneburg a Lübeck , a bordo de carrinhos , e depois no Báltico . Cerca de dez comportas , mas também uma eclusa circular e, sobretudo, uma escada com eclusas possibilitaram "resgatar" o alcance da divisão a apenas 16,6m acima do nível do mar (queda média: ± 1,5m / km). Esses ancestrais das folhas, primeiro em madeira, ajudaram a manter o nível dos trechos também usados pelos moleiros. Eles foram gradualmente substituídos por obras de alvenaria.
O próprio canal foi retificado e reduzido para 62 km em 1900 ( Elbe-Lübeck Kanal ). Este último ainda está operacional. Após a ampliação da eclusa de Lauenburg para uma classe superior, os outros 8 programas de modernização foram abandonados recentemente. Como alguns outros canais “históricos”, agora é usado principalmente por iates .
No norte do país, o canal Neufossé , escavado há mil anos pelo Conde de Flandres Baudouin V era originalmente uma fortificação (canal + parede), guardada por três guarnições, para evitar uma invasão do Imperador do Sacro Império Henri III em direção a Artois, sendo Artois na época a parte mais meridional e mais abrigada do condado de Flandres. Este canal foi usado para a navegação só do XVII th século. O primeiro rio ter sido uma transformação canal ter sido o Lote (com numerosas barragens do XII th século e de bloqueio do XVIII th século). Instituições comunitárias e, por vezes, legislação complexa foram gradualmente desenvolvidas para a partilha de direitos de água e a manutenção de bancos e instalações, por exemplo, para a gestão comunitária de watringues ( Nord-Pas-de-Calais ) ou dos canais de Prades (Pyrénées- Orientales) . Enquanto o Ródano ainda era objeto de intenso desenvolvimento, em 1938 , o Loir ainda era (mais de 127 km; do “Moulin de la Pointe” até sua confluência) “o mais longo dos rios franceses com barragens fixas com suas 34 portas marítimas ” , Mas naquela época “ ele não viu mais nenhum barco passar ” .
No XIX th século, o trabalho dos engenheiros Henry Darcy (ver Lei de Darcy ) e Jules Étienne Juvenal Dupuit para entender melhor as relações que stream, possivelmente canalizada pode ter com uma camada subjacente ou fechar (e vice-versa).
Com a invenção do motor e para combater a degradação pela margem “ ondulatória ” causada pela velocidade das embarcações e das lanchas, muitos canais passaram a ter bancos de concreto ou estacas-pranchas metálicas.
Particularmente nas zonas áridas do Oriente Médio (antiga Mesopotâmia e ao redor do Mediterrâneo, alguns canais eram principalmente ou apenas dedicados à irrigação ( canal de irrigação ou conjuntamente à navegação, como o canal de Languedoc ), drenagem e controle de inundações ( canal de desvio ) . Canais posteriores e redes complexas de canais também foram criados para o transporte em longas distâncias de água potável ou industrial, ou para o escoamento de água de desidratação. (Por exemplo, na zona de subsidência de mineração , de aumento do nível do lençol freático ou recuperação em Nord- Pas-de-Calais, na Bélgica e na Holanda).
Mais raramente, podem ser utilizados para a produção de energia hidroelétrica ( canal EDF nos Alpes-de-Haute-Provence e Bouches-du-Rhône ).
Em pelo menos um caso, um canal foi originalmente construído como uma linha estratégica de defesa militar (o canal Neufossé , no norte da França).
No final do XX ° século, um turista marina tornou-se importante em alguns canais, em grande parte abandonado por transporte fluvial por causa de seu tamanho se tornar insuficiente.
Os desafios e vantagens vinculados aos canais podem ser explicados por sua história.
Ferramentas de gestão da água: os primeiros canais muitas vezes também eram canais de drenagem e / ou canais de irrigação , além de sua vocação para o transporte de mercadorias, animais e / ou pessoas (ex: canal Neufossé onde é constituído pelo AA canalizado drena o rede watringue ). Os antigos canais da Mesopotâmia ou do Camboja, Canal du Midi na França, foram os primeiros ou também canais de irrigação. Na Itália, a grande rede de canais da planície do Pó que conecta os principais centros entre eles e o mar Adriático.
Canais da indústria canais para pesados minerais transporte baratos e muitos materiais, incluindo carvão , eles têm atraído muitas indústrias pesadas ( metalurgia , química de carvão , vidro , fábricas de papel , etc., para o XIX th e XX th séculos, o que explica o alto grau de poluição de seus sedimentos e de certos locais de depósitos desses sedimentos - portanto, 14% do peso do sedimento armazenado no local de Auby no norte da França é composto de chumbo puro, mas também há arsênio , cádmio , zinco e outros substâncias tóxicas; o solo está tão poluído que em parte do depósito nada cresce há vinte anos; esses sedimentos vêm da estação de água de Courcelles-lès-Lens , perto da antiga saída da fábrica Pennaroya, agora Metaleurop Nord Outros depósitos contendo apenas as terras das escavações são limpas e se tornaram verdadeiros refúgios para a biodiversidade .
Questões estratégicas: por serem linhas de vida e dependerem de muitos setores, os canais foram direcionados e questões estratégicas durante a Primeira e a Segunda Guerra Mundial . Perto das eclusas e antigas fábricas ou perto das pontes que as cruzam, eles ainda podem abrigar munições não detonadas e, ao seu redor, os efeitos posteriores da guerra foram particularmente importantes, especialmente na zona vermelha . Projetos grandes e muito caros (por exemplo, na França: canal Seine-Nord, canal Reno-Rhône) são periodicamente discutidos, estudados ou relançados.
Os romanos já haviam considerado uma ligação Reno-Ródano pelo Mosela. Da mesma forma, Carlos Magno já tinha um projeto do canal Reno-Meno-Danúbio por volta de 793, mas as primeiras obras, segundo Mercator , foram rapidamente interrompidas devido ao desmoronamento de margens e à falta de meios de bombeamento de água e, principalmente, pelo fato de nós ainda não havia inventado a eclusa de ar para superar os desníveis. Ainda existem vestígios visíveis, chamados de Caroline Fosse em Graben ( Graben = vala em alemão) na região de Nuremberg .
Os canais e portos fluviais recuperaram a sua atividade e o seu interesse com as novas barcaças autopropelidas para transporte de contentores e o início do renascimento do transporte multimodal . A noção de desenvolvimento sustentável não deixa de estar relacionada a esse renascimento do transporte fluvial: uma tonelada transportada por barco consome cinco vezes menos diesel do que por caminhão na mesma distância e, portanto, a poluição está relacionada.
Outro aspecto da aposta estratégica pode ser evocado no que diz respeito ao canal de desvio de um braço do Pó ( Taglio di Porto Viro ) pelos venezianos (estado da Lombardia na época) para assorear o porto de Goro (estados do Vaticano em época) que negociavam no interior. Jogo político, no Iraque quando Saddam Hussein fez cavar um canal para secar um imenso território pantanoso onde vivia uma população "hostil" e onde se refugiaram certos desertores da guerra Irã-Iraque.
Como outras hidrovias, os canais fornecem amenidades ( turismo fluvial , recreação, pesca ) e serviços ecológicos, contribuindo para reservas e abastecimento de água, navegação e fornecendo alguns habitats substitutos para certos organismos aquáticos ou aves aquáticas. Mas também são corredores para a disseminação de espécies invasoras . Em 2008, 43 espécies de invertebrados exóticos já haviam sido avistados em hidrossistemas franceses pela Universidade de Metz. As populações de peixes são frequentemente muito pequenas lá (e às vezes mantidas artificialmente por repovoamento , porque estão sujeitas a muitos poluentes, a barreiras à migração, à perda e simplificação de seus habitats. A navegação também pode ampliar os efeitos da destruição de peixes. ' habitats (ribeirinhos e de fundo) com efeitos diretos sobre peixes e crustáceos, moluscos, anfíbios, etc. populações de importância variável dependendo da seção do canal, do tamanho, da largura e do número e velocidade das embarcações (barcaças), o número de eclusas, a qualidade das suas margens, etc. Certas espécies (sargos, percas, baratas, enguias, etc.) adaptaram-se bem a ela e certos canais abandonados encontraram uma fauna mais rica.
A rede de canais artificiais não é tão densa a ponto de transformar uma região em arquipélagos com múltiplas ilhotas, mas os canais são fatores importantes na fragmentação ecológica ; as espécies terrestres os atravessam com grande dificuldade, nomeadamente pela artificialização das suas margens e pela ausência de ecodutos . Um animal que caiu na água geralmente se afoga se não encontrar um ponto de apoio para se içar na margem.
Localmente, algumas espécies aprenderam a nadar em pontos que conhecem bem; cervos estão neste caso. E foram feitos esforços no sentido de conceber estruturas que lhes permitissem subir à margem, mas, para além do facto de algumas destas estruturas constituírem um perigo para os barcos, não foram tentadas na Europa medidas compensatórias do tipo ecoduto para restabelecer a conectividade. corte ecológico por canal. Existem também algumas passagens subterrâneas (sob as pontes do canal e muitas pontes, que permitem a passagem de algumas espécies (pequenos mamíferos em particular). O caso ideal, deste ponto de vista, são os canais do túnel ou da ponte do canal . Muitas pontes atravessam canais de apoio estradas secundárias que algumas espécies usam para atravessar o canal, mas essa densidade de obras é menor em rodovias e linhas de TGV, e nenhuma delas foi projetada ou gerenciada como um eco-duto .
Regiões inteiras (como Auvergne, Poitou, Perche, Alpes, Pirineus, entre outras) são desprovidas de canais importantes.
Alguns canais são muito poluídos para a migração de peixes como os salmonídeos, mas constituem, no entanto, para as enguias ou certos peixes (e mesmo excepcionalmente para o castor ), corredores biológicos , embora de má qualidade, ao contrário das suas margens e arredores, muitas vezes ecologicamente muito interessantes.
Ao conectar física e biologicamente bacias hidrográficas que originalmente estavam naturalmente isoladas umas das outras, os canais contribuíram muito para empobrecer a biodiversidade em benefício da disseminação de espécies invasoras, por exemplo, na Europa, o mexilhão zebra , o rato almiscarado , a noz - moscada , o bagre , a prímula , a knotweed japonesa , a tartaruga da Flórida , o caracol Physa acuta às vezes porque empresas, autoridades, associações ou indivíduos não estão cientes dos riscos que deveriam ser transmitidos no ambiente de espécies alóctones , às vezes adquiridas para comércio ou por prazer e em seguida, jogados na selva quando se tornam muito invasivos ou desnecessários.
No mundo, diversas organizações responsáveis pelo manejo de canais ou bancos buscam aumentar seu potencial para a biodiversidade, por meio de manejo ecológico diferenciado (por exemplo, abandono de pesticidas , uso de ovelhas para roçada de caminhos), e diversas técnicas de renaturação e engenharia ecológica .
Parece que alguns canais abandonados pela navegação podem recuperar algum interesse para a biodiversidade (embora geralmente eutróficos e dotados de sedimentos poluídos, em particular por oferecer microhabitats para fritar, mas poucos dados estão disponíveis sobre os riscos associados aos contaminantes armazenados neles. Sedimentos.
Os canais participam da resiliência ecológica , especialmente em épocas de inundação, os canais constituem um reservatório biológico muito bom.
Em termos de naturalidade e paisagem , o canal não substitui um curso de água selvagem e, embora as suas águas sejam muitas vezes turvas e calmas e menos ricas em espécies patrimoniais, o canal contribui indiretamente para reduzir o impacto na paisagem, estradas e ambiente impactos do transporte.
O cartunista Reiser costumava dizer: “Viver próximo a uma estrada nacional é um inferno. Uma linha ferroviária , você se acostuma. Um canal é uma paisagem! "
Os canais são divididos em trechos , mais ou menos longos dependendo do relevo, os quais são separados por eclusas que permitem que barcaças e outros barcos mudem de altitude. Na Borgonha , no Yonne , a eclusa sétupla de Rogny permitia cruzar uma altura de 24 m em um pouco mais de 200 m , as barcaças passando de uma câmara de descompressão diretamente para a outra.
Existem vários tipos de canais:
O canal é um rio artificial que o próprio Homem constrói para suprir as carências da Natureza em seu transporte e irrigação. Trata-se de domar, dominar, domar o elemento natural mais caprichoso e vital que existe: a água.
Grandes obras de construção (terraplenagem, impermeabilização, alvenaria, etc.) foram necessárias para construir os vários canais, desde o próprio canal com suas eclusas, pontes de canal, aquedutos, túneis, transbordamentos, etc. a portos e outros dispositivos hidráulicos. As primeiras obras de saneamento na Idade Média foram realizadas na Holanda por especialistas que espalharam seu know-how por toda a Europa, precedidos pelos romanos que começaram a drenar pântanos e brejos cavando valas durante a centuriação das terras conquistadas. Depois, seguiu pela escavação de canais de drenagem artificiais de a Po Delta e Padusa pântano do XII th século. Para a França, os pântanos Poitevin foram diked a partir do final da X ª século.
As eclusas mantêm a ancoragem mínima e permitem que os barcos fluam contra a corrente sem esforço. Por outro lado, o hidráulico inclinação de um alcance (uma seco entre duas fechaduras) é praticamente zero, o que requer periódicas de dragagem operações para evitar a sedimentação.
Veja o artigo da classe CEMT que explica as diferentes classes de canais dependendo dos tamanhos de vasos aceitos.