Kanava

Tukinuittoa Joensuun kanavan läpi 2009.

Kanava on keinotekoinen, vesiliikennettä tai veden johtamista varten rakennettu vesiuoma. Vesiväylissä on se etu, etteivät ne kulu kuten maantiet.

Kanavien jaottelua

Vesiliikennettä varten rakennetut kanavat

Vesiliikennettä varten rakennetut kanavat voidaan jaotella seuraavasti:

• Kanavat, jotka yhdistävät kaksi vesistöaluetta, esimerkiksi kaksi järveä tai meren ja järven, esimerkiksi Saimaan kanava
• Kanavat, jotka lyhentävät merimatkaa katkaisemalla jonkin kannaksen, esimerkiksi Suezin kanava
• Kanavat, jotka tekevät mahdolliseksi ohittaa kosken tai muuten hankalan kohdan, esimerkiksi Taipaleen kanava

Vesiliikennettä varten rakennettuihin kanaviin voidaan lukea myös puutavaran uitto 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 johtamiseksi rakennetut kanavat

Veden johtamista varten rakennettuja kanavia ovat esimerkiksi:

• Vesivoimaloiden käyttämää vettä ohjaavat kanavat (ylä- ja alakanava)
• Järvien vedenpinnan säännöstelyä varten rakennetut kanavat
• Kastelukanavat keinokastelua varten

Kanavan sulutus

Kanavan sulun läpiajoa kutsutaan termillä sulutus. Kun alus nousee sulutuksen aikana, on kyse ylössulutuksesta. Aluksen laskeutuessa kyseessä on alassulutus.

Ylössulutuksessa on seuraavat vaiheet:

Alus saapuu alakanavaan, sulku tyhjennetään tarvittaessa, alempi portti avataan ja alus ajaa sulkuun.

Alaportti suljetaan ja sulkua aletaan täyttää yläkanavasta virtaavalla vedellä.

Kun sulun pinta on yläkanavan pinnan tasolla, yläportti avataan ja alus poistuu sulusta.

Alassulutuksessa toimitaan vastaavalla tavalla.

Sulun tekniikkaa

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.

Kaaviokuva sulkuportista

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.

Lempäälän kanavan sulkukammiota tyhjennetään raolleen avatun sektorirakenteisen alaportin kautta.

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.

Historia

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 farao Nekhon rakentama, Niilin ja Punaisenmeren yhdistävä kanava. Suurin vanhalla ajalla rakennettu kanava on Keisarinkanava Kiinassa.

Nykyisistä huomattavimmista kanavista Suezin kanava valmistui vuonna 1878, Panaman kanava vuonna 1914.

Kanavat kaupungeissa

Kahden kanavan risteys Amsterdamin Grachtenissa

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 Brügge, 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.

Kanavat Suomessa

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 4.

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.

Historiallisia ja uusia kanavia Suomessa

Vuoksen vesistöalueella

• Ahkionlahden kanava
• Haponlahden kanava
• Juankosken kanava
• Karjalankosken kanava
• Karvion kanava
• Kerman kanava
• Konnuksen kanava
• Nerkoon kanava
• Pilpan kanava
• Raikuun kanava
• Ruokovirran kanava
• Saarikosken kanava
• Saimaan kanava
• Taipaleen kanava
• Taivallahden kanava
• Varistaipaleen kanava
• Vihovuonteen kanava

Kymijoen vesistöalueella

• Kalkkisten kanava
• Keiteleen kanava
• Kimolan kanava
• Kuutin kanava
• Patajoen kanava
• Strukan kanava
• Vääksyn kanava

Kokemäenjoen vesistöalueella

• Herraskosken kanava
• Kautun kanava
• Lempäälän kanava
• Muroleen kanava

Merenrannikolla

• Grabben kanava
• Laajasalon kanava
• Lemströmin kanava

Kanavien rakentamishistoriaa Suomessa

Pääartikkeli: Suomen päävesistöjen sulkukanavien rakentamiskronologia

Ensimmäiset yritykset kanavien rakentamiseksi Suomessa tehtiin jo 1500- ja 1600-luvuilla. Kesken jääneet ns. "Pontuksen kaivannot" jäivät muistoksi rohkeista yrityksistä avata vesitie Saimaalta Suomenlahdelle. 1700-luvun alussa oli jo vireillä suurisuuntaisia kanavointisuunnitelmia, mutta niiden toteuttaminen ei tuon ajan voimavaroilla ollut mahdollista. 1700-luvun puolivälistä lähtien Ruotsin valtiovalta ryhtyi Suomessakin toimittamaan joen- ja koskenperkauksia. Toimintaa johti aluksi Augustin Ehrensvärd ja vuodesta 1799 Suomen Koskenperkausjohtokunta. Kanavointityöt aloitettiin 1700-luvun loppupuolella Kokemäenjoen vesistössä, mutta ne jäivät kesken.

Vuosisadan lopulla venäläisten hallinnoimalla alueella Saimaalla tehtiin neljä sotakanavaa Saimaan laivastoa varten. Venäjän vallattua koko Suomen vuonna 1809 jatkettiin koskenperkausta ja tehtiin pieniä venekanavia. Sulkukanavien rakentaminen alkoi yksityisten teollisuusmiesten toimesta, jotka rakensivat ruukkien tuloväylille yksityisiä sulkuja helpottamaan malminkuljetusta.

Ensimmäiset kanavien liikennetilastot ovat jo 1840-luvulta. Kaupallinen vesiliikenne oli melko vähäistä Saimaan kanavan rakentamiseen asti. Uusi kanava toi Viipurin ja Pietarin markkinat käden ulottuville ja avasi tien myös muihin maanosiin.

Koko Itä-Suomessa alkoi nyt voimakas laivanrakennuksen, konepaja- ja sahateollisuuden nousukausi. Yksityiset maanomistajatkin rakensivat omasta puutavarastaan tervahöyryjä, joiden avulla he pääsivät osalliseksi rahtiliikenteen mukanaan tuomasta varallisuudesta. Tavaraa kuljetettiin myös lotjilla sekä proomuilla. Laivanvarustajilla oli omia matkustajahöyryaluksia, jotka tarjosivat aivan uudenlaista matkustusmukavuutta niin tavalliselle kansalle kuin nopeasti kasvavalle matkailijajoukollekin. Sisämaan kaupungeille rakennettiin satamia ja Viipurista kehittyi Suomen vilkkain puutavaran vientisatama.

Vesiliikenteen kasvu oli painottunut voimakkaasti Itä-Suomeen, sillä Kokemäenjoen ja Kymijoen vesistöalueet jäivät ilman meriyhteyttä. Höyryalusten ilmestyminen merkitsi kuitenkin myös täällä tärkeää parannusta alueen liikenneoloihin. Päijänteellä ja Tampereen seudulla rakennettiin aluksia ja liikenne oli vilkasta varsinkin Vääksyn kanavalla Asikkalassa.

Suomen ensimmäinen sulku, Mustion sulku, rakennettiin vuonna 1745 Karjaalla. 80 vuotta myöhemmin toinen sulku rakennettiin Pohjan kunnan Antskogiin.

Ensimmäinen yleiselle liikenteelle tarkoitettu sulkukanava valmistui vuonna 1840 Leppävirran Konnukseen. Kun Varkauteen valmistui vuonna 1845 kaksikammioinen Taipaleen kanava, Lappeenrannan ja Kuopion välille avautui vesireitti. Reitti ulotettiin 1850-luvulla Iisalmeen ja 1870-luvulla Pieliselle.

Kokemäenjoen vesistössä valmistui Muroleen kanava vuonna 1854.

Valtavan suuri hanke oli Saimaan kanavan rakentaminen, joka saatettiin päätökseen vuonna 1856. Saimaan kanavassa oli 15 sulkua, joissa oli yhteensä 28 sulkukammiota. Saimaan kanavan rakentamisen takia Konnuksen ja Taipaleen kanava jouduttiin rakentamaan uudelleen, koska ensimmäiset kanavat olivat Saimaan kanavaa ahtaammiksi mitoitettu. Saimaan kanava oli taloudellisesti hyvin kannattava ja elvytti Itä-Suomen taloutta. Siitä muodostui huomattava turistinähtävyys. Nykyinen vuokrasopimus päättyy 2013.

Kanavarakentamisen huippukausi osui 1800-luvun jälkipuoliskolle. Hämeessä Kokemäenjoen reitin ja Päijänteen kanavat rakennettiin aikavälillä 1854-1904. Töiden painopiste oli kuitenkin Itä-Suomessa, jossa Pielisjoen kanavointi toteutui 1876, Iisvesi-Pielavesi -reitti avattiin 1895, Kiuruveden reitti 1905, Heinäveden reitin kanavat valmistuivat 1906 ja Juojärven kanavointi 1915.

Kokemäenjoen vesistön eteläosiin rakennettiin kaksikammioinen Valkeakosken kanava vuonna 1869 ja yksikammioinen Lempäälän kanava vuonna 1873. Esteeksi jäi Tampereen kannas, johon ei koskaan rakennettu kanavaa.

Kymijoen vesistössä valmistuivat Vääksyn kanava ja Kalkkisten kanava vuosina 1871 ja 1878. Vesistön latvat kanavoitiin vuoteen 1927 mennessä, mutta Keiteleen ja Päijänteen välinen viisisulkuinen kanava valmistui vasta vuonna 1994.

Vuoksen vesistössä kanavoitiin Heinäveden reitti vuosina 1895-1905 rakentamalla neljä sulkukanavaa ja perkaamalla kapeikkoja. Vuonna 1915 valmistui yhteys Juojärvelle, kun nelikammioinen Varistaipaleen kanava ja kaksikammioinen Taivallahden kanava valmistuivat.

1920-luvun lopulla ruvettiin Saimaan kanavaa uusimaan leventämällä kanavaa ja korvaamalla kytkysylut uusilla suursuluilla. Työ jäi kesken sodan syttyessä ja kanava tuhoutui sodassa. Nykyinen Saimaan kanava valmistui vuonna 1968.

Sotien jälkeen muutettiin useita kanavia nippu-uittoon paremmin soveltuviksi. Kanavia oikaistiin ja sulkujen kokoa kasvatettiin. Työt saatiin valmiiksi samoihin aikoihin uiton loppumisen kanssa. Nykysin uittoa on enää Vuoksen vesistössä.

Suuri osa kanavista on uusittu useaan kertaan tarpeiden muuttuessa ja aluskokojen kasvaessa; Konnuksen ja Ahkionlahden kanavat peräti kolmesti. Vanhin käytössä oleva sulkukanava on vuonna 1895 valmistunut Karvion kanava ja uusimmat vuonna 2002 valmistuneet Juankosken kanava ja Karjalankosken kanava.

Liikenteen ohjaus

Valtaosa Suomen kanavista on nykyisin itsepalvelukäyttöisiä. Niissä sulutus tilataan aja- ja yläkanavassa olevan käyttökytkimen (köyden) avulla. Osa kanavista, lähinnä kauppamerenkulun käyttämät, on miehitettyjä. Miehitetyiltä kanavilta voidaan ohjata myös itsepalvelukanavia.

Liikenteen ohjaus kanavilla tapahtuu liikennevalojen avulla ja tarvittaessa henkilökunnan antamin ohjein.

Kanavia koskevat säädökset

Suomessa ei ole käytössä kanavia koskevia erityissäädöksiä, vaan niillä liikuttaessa noudatetaan samoja sääntöjä kuin muillakin vesiteillä. Merenkulkulaitos antaa tarvittaessa kanavaliikennettä koskevia määräyksiä. Saimaan kanavalla on omat sääntönsä.

Useat Euroopan maat ovat liittyneet CEVNI-sopimukseen (Code européen des voies navigation intérieure). Jäsenvaltiot edellyttävät sisävesireiteillään liikkuvilta CEVNI-pätevyyden osoittamista.

Tunnettuja kanavia

Varistaipaleen kanava.

Brunsbüttelin sulut Kielin kanavassa.

• Saimaan kanava, Saimaan ja Suomenlahden välissä, Suomen pisin kanava.
• Varistaipaleen kanava, Heinävesi, yhdistää Juojärven ja Kermajärven. Se on Suomen suurin kanava (pudotuskorkeus 14,5 m) ja siinä on neljä sulkua.
• Kunnostettu tervakanava Kajaaninjoen Ämmäkoskella.
• Kielin kanava, Itämeren ja Pohjanmeren välissä, Saksassa.
• Panaman kanava, Atlantin ja Tyynen valtameren välissä, Panamassa.
• Suezin kanava, Välimeren ja Punaisenmeren välissä, Egyptissä. Maailman pisin avokanava.
• Keisarinkanava, maailman pisin kanava, Kiinassa.
• Venetsian suuri kanaali eli Canal Grande Italiassa.
• Korintin kanava Kreikassa.
• Saint Lawrencen vesitie, Suurilta järviltä Atlanttiin, Yhdysvalloissa ja Kanadassa.
• Vienanmeren–Itämeren kanava Ääniseltä Vienanmerelle, Venäjällä.
• Volgan–Donin kanava Venäjällä, yhdistää Kaspianmeren ja Mustanmeren vesistöalueet.

Katso myös

• Kuivatelakka

Lähteet

• Leif Granholm: Kansliapäällikkö Harri Pursiaisen haastattelu – Saimaan kanavasta halutaan pitkä vuokrasopimus, VenäjänAika s. 10–11, nro 1/2008