Энергетические (деривационные) К. подводят воду из реки, водохранилища, озера к гидроэлектрической станции или отводят от неё воду, прошедшую через турбины (рис. 2). Они характеризуются сравнительно небольшой длиной: подводящие К. обычно не превышают 5—10 км (максимум 30 км), отводящие — редко достигают нескольких км. Расход воды (пропускная способность) энергетических К. бывает различным, превышая в отдельных случаях 1000 м3/сек (например, пропускная способность деривационного К. при ГЭС Монтелимар во Франции 1860 м3/'сек). В СССР деривационные К. имеются на ГЭС: Земо-Авчальской, Рионской, Кондоложской, на Севанском каскаде и др.
Оросительные (ирригационные) К., предназначенные для подачи воды к орошаемым земельным массивам, обычно образуют систему К. магистральных, распределительных, собственно оросительных (оросителей) и водосбросных (см. Орошение). В оросительные К. вода поступает самотёком или подаётся насосами. В крупных ирригационных системах длина магистральных К. нередко достигает нескольких сот км (Каракумский канал, 1-я очередь, до г. Ашхабада, — свыше 800 км, Северо-Крымский канал — более 400 км. Большой Ферганский канал — около 300 км). Расходы воды в головной части этих К, — 250—500 м3/сек.
Обводнительные К. подают воду для нужд сельского хозяйства (главным образом животноводства) в безводные и засушливые районы (например, обводнительные К. в низовьях Волги, К. Терско-Кумской обводнительной системы). Поскольку при обводнении на засушливых землях обычно образуются мелкие (оазисного характера) орошаемые участки, обводнительные К. часто являются одновременно и оросительными (например, Невинномысский, Кубань-Калаусский и др. К.).
Осушительные К. собирают воду, поступающую из осушительной или дренажной сети (на заболоченной или излишне увлажнённой территории), и отводят её в водоприёмник (реку, озеро, море) самотёком или с помощью насосных станций (см. Мелиорация). Осушительные К. трассируются, как правило, по наиболее низким отметкам осушаемой территории (по тальвегам).
Водопроводные К. служат для подачи воды от источника водоснабжения к месту её потребления — промышленному району, городу, посёлку и т.п. К большим водопроводным К. в СССР относятся каналы: Иртыш — Караганда общей протяжённостью около 460 км и пропускной способностью в головной части 75 м3/сек, Северский Донец — Донбасс — около 130 км, при головном расходе воды 25 м3/сек. Условия эксплуатации и санитарные требования иногда вызывают необходимость делать водопроводные К. закрытыми (например, водопроводный К. длина около 30 км. подающий воду из Учинского водохранилища к Москве).
Лесосплавные К. устраиваются для сплава леса молем или плотами обычно от мест его заготовки до лесосплавной реки или лесопильного завода (см. Лесосплав). Лесосплавные К. сооружаются также в районах гидроузлов для направления лесосплава в обход гидротехнических сооружений.
Рыбоводные К. служат для подачи воды на искусственные нерестилища, для соединения с рекой отдельных изолированных водоёмов (озёр), в которых водится рыба, для опреснения лиманов (например, в низовьях р. Кубани) и т.п.
Комплексные К. сооружают для решения одновременно нескольких водохозяйственных задач. Особенно большое развитие эти К. получили в СССР в связи с комплексным использованием речных водных ресурсов. Например, К. имени Москвы осуществляет подачу воды для судоходства, водоснабжения и обводнения г. Москвы; Волго-Донской К. имени В. И. Ленина (вместе с Цимлянской ГЭС) — судоходно-ирригационно-обводнительный и энергетический комплекс; К. Иртыш — Караганда, кроме основной задачи — водоснабжения, решает и вопросы орошения земель в Центральном Казахстане.
Формы поперечного сечения К. (рис. 3) зависят от его назначения, строительных свойств грунтов, условии производства земляных работ и др. Наиболее распространённые формы сечений К., сооружаемых в мягких грунтах, — трапецеидальная и полигональная. Последняя обычно применяется при сооружении больших судоходных К. Прямоугольное сечение целесообразно при проведении К. в скальных выемках. Иногда (например, при прохождении трассы К. в пределах населённых пунктов, на косогорных участках и т.д.) прямоугольное сечение в мягких грунтах обеспечивается сооружением вертикальных подпорных стенок.
Размеры сечения К. определяются гидравлическим расчётом по заданному расходу воды и допустимым для условий данного К. скоростям течения, а для судоходных и лесосплавных К., кроме того, — габаритами пропускаемых судов и плотов. Отношение площади живого сечения судоходных К. к площади миделева сечения расчётного судна должно быть не менее 4 для К. на водных путях 1-й категории; 3,5 (2-й категории); 3 (3-й и 4-й категорий); при меньших значениях этого отношения существенно возрастает сопротивление движению судна.
Уклоны (заложения) откосов К. устанавливают в зависимости от характера грунтов. При большой глубине выемок, а также в сложных геологических условиях устойчивость откосов проверяется расчётом.
Скорости течения воды, допустимые в К., имеют предельные значения: максимальные, исключающие возможность размыва ложа К., и минимальные, обеспечивающие незаносимость (незаиляемость) ложа К. и не допускающие его зарастания растительностью. Так, например, безопасными в отношении размыва для К., проведённых в мягких грунтах (пески, суглинки), при глубине воды более 3 м являются скорости в пределах 0,4—1,5 м/сек; в твёрдых породах (мергели, песчаники) — 3,1—5,6 м/сек. Для определения незаиляющих скоростей воды пользуются формулами, основанными на принципе т. н. наносотранспортирующей способности потока. Минимальные скорости в К., при которых не должно быть зарастания их ложа: 0,3 м/сек — для малых К. и 0,5— для больших К.
Облицовки ложа (одежды) К. устраиваются для предохранения его от размыва течением и волнами, сокращения потерь воды на фильтрацию в грунт и уменьшения шероховатости дна и откосов (для увеличения пропускной способности К.). Облицовки, служащие только для защиты откосов К. от размыва, выполняются в виде каменного мощения, каменной укладки и наброски, а также в виде бетонных и железобетонных плит. Такие облицовки применяются обычно на судоходных К. На оросительных, обводнительных и осушительных К. используются иногда дерновые фашинно-хворостяные, плетнёвые и др. крепления. Противофильтрационные облицовки (экраны) выполняются обычно из глин, суглинков и из хорошо разложившегося торфа. Для предохранения экранов от механических повреждений и температурных влияний их покрывают защитным слоем из песчаного или гравелистого грунта. Бетонные, железобетонные (рис. 4) и асфальтобетонные облицовки наиболее универсальны: они надёжно защищают ложе К. от размыва, обеспечивают его водонепроницаемость, увеличивают пропускную способность. Вместе с тем они позволяют полностью механизировать строительные работы. Для борьбы с фильтрацией на К., кроме устройства облицовок (экранов), применяют также кольматаж, механическое уплотнение грунтов, плёнки из синтетических материалов и др. способы.
Сооружения на К. Кроме специальных сооружений, связанных с эксплуатацией К. (шлюзы на судоходных К., насосные станции на машинных К., водоспуски и др.), на трассе всех К. возводят также большое количество гидротехнических сооружений различного назначения. К ним относятся сооружения в местах пересечений К. с водотоками (трубы, дюкеры, акведуки), с путями сообщений (виадуки, туннели, мосты, паромные переправы и др.) и в местах резкого перелома рельефа местности (перепады, быстротоки).