Беломорско-Балтийский канал соединяет Онежское озеро с Белым морем, проходя через сложный рельеф Карелии. Его длина составляет 227 километров. Он имеет ровно 19 шлюзов. Но почему же при строительстве канала выбрали именно такое число и какую роль оно сыграло в устройстве всего водного пути?

Действительно, на первый взгляд такое число кажется странным. Но оно совсем не случайно. Оно стало результатом конкретного инженерного расчёта, привязанного к рельефу местности, возможностям технологий начала 1930-х годов и необходимости преодолеть значительный перепад высот между Белым морем и Онежским озером.

Водный путь берёт своё начало в Повенецкой губе Онежского озера (у посёлка Повенец) и завершается в Сорокской губе Белого моря (в районе города Беломорска). Уже в самом начале трассы, практически у берега Онеги, проходит Беломорско-Балтийский водораздел. Уровень воды здесь заметно выше, чем в озере, и суда должны подняться почти на 70 метров.

Водораздел подходит почти вплотную к Онежскому озеру, поэтому пришлось создать крутую «лестницу» из семи шлюзов, расположенных на минимальном расстоянии один от другого в долине реки Повенчанки. Шесть из них 2-камерные, один 1-камерный. Это позволило разбить подъём на более мелкие и безопасные ступени (примерно по 9-11 метров напора на камеру).

Меньшее число шлюзов на этом отрезке означало бы слишком большой напор на каждый из них. При тогдашних материалах (изначально деревянные ряжевые конструкции) и ограниченных сроках строительства такой вариант был бы рискованным. Такой каскад позволил постепенно поднимать суда, распределяя нагрузку и избегая слишком резких перепадов, которые были бы опасны для конструкций и навигации. Этот короткий участок южного склона длиной около 10 километров получил название Повенчанская лестница.

После седьмого шлюза суда выходят на водораздельный бьеф протяжённостью 22 километра. Это высшая точка трассы, где уровень воды достигает примерно ста трёх метров над уровнем моря. Водораздел образован подпором нескольких озёр (Воло, Узкое, Водло) с повышением их уровня на 2-4 метра и коротким искусственным каналом длиной около 6 километров. Здесь суда проходят по естественному ландшафту с островами и переменными глубинами, прежде чем начать спуск по затяжному северному склону.

Северный склон длиной примерно 190-195 километров ведёт к Белому морю. На этом пути разность уровней ещё больше (он составляет 102-103 метра). Здесь трасса проходит через крупные озёра (Маткозеро, Выгозеро и другие) и спрямлённые русла рек. Эти естественные водоёмы уже создавали длинные бьефы с относительно ровным уровнем воды. Поэтому достаточно было двенадцати шлюзов, расположенных в местах, где рельеф действительно требовал перехода с одного уровня на другой.

Двенадцать шлюзов позволили сохранить плавный спуск и при этом не строить лишние сооружения там, где природа уже «помогла». Шлюзы размещены так, чтобы максимально использовать уже существующие водоёмы, минимизируя объём земляных и скальных работ, одновременно обеспечивая контролируемый спуск. Из двенадцати северных шлюзов семь двухкамерные и пять однокамерные.

Общий перепад высот, который приходится преодолевать судам, сначала поднимаясь почти на 70 метров, а затем спускаясь более чем на 100 метров, превышает 170 метров. Разделить этот перепад на один или несколько крупных шлюзов было бы технически сложно. Слишком большой напор создавал бы высокие нагрузки на сооружения и усложнял заполнение и опорожнение камер. Поэтому трассу разделили на 19 шлюзов (всего 13 двухкамерных и 6 однокамерных, всего 32 камеры). Такое решение позволило распределить перепад высот, согласовать уровни с рельефом местности и обеспечить питание канала водой из озёр и водохранилищ.

Почему шлюзов не больше и не меньше? Большее количество (скажем, 25-30) означало бы значительно больший объём земляных, скальных и строительных работ, больше плотин, дамб и подводящих каналов. Это увеличило бы сроки и стоимость проекта, а канал нужно было сдать в рекордно короткий срок, менее чем за два года. Кроме того, каждый дополнительный шлюз замедляет проход судов, а навигационный период в Карелии и так короткий. Меньшее число шлюзов привело бы к увеличению перепада на каждом сооружении. При глубине канала всего около 4 метров, ограниченных габаритах камер (примерно 135 x 14,3 м) и технологиях того времени это создавало бы серьёзные технические и эксплуатационные проблемы.

Так что проект, разработанный группой инженеров под руководством С. Я. Жука, выбрал оптимальный баланс. Семь шлюзов на крутом коротком подъёме и двенадцать на длинном спуске с использованием природных водоёмов. Это число точно соответствовало рельефу выбранной трассы, позволяло минимизировать искусственные участки (лишь около 37 километров из общей длины канала) и обеспечивало надёжную работу канала при имеющихся ресурсах и сроках.