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巴拿馬運河

2016-04-12 00:00:00
健身科學·科學夢工廠 2016年4期

位于中關洲,橫穿巴拿馬地峽的巴拿馬運河是世界上最具戰略意義的人工水道之一(另一條為蘇伊士運河),連接著太平洋和大西洋,是重要的航運通道,被譽為“世界橋梁”。

這條看似不起眼的運河,究竟有何重要之處?讓我們一起去看看吧。

幾經曲折的修建過程

早在1524年,神圣羅馬帝國的皇帝就有在中美洲開鑿運河的打算,而1820年以來,美國就有建造運河的計劃。到了1880年,巴拿馬運河才開始動工修建。

由于巴拿馬地區屬于熱帶叢林氣候,潮濕悶熱,多暴雨洪水,又有各種流行疾病,所以工程進展十分緩慢。修建過程幾經曲折,耗費了大量的人力物力,直到1914年8月15日,巴拿馬運河才正式通航。

巴拿馬運河全長81300米,水深13~15米不等,河寬152米至304米。運河共設有6座船閘,可以通航76000噸級的輪船。

有了巴拿馬運河,大大縮短了美國東西海岸間的航程,比繞道南美洲的合恩角縮短了約15000公里。

運河通航

由于航道狹小,通過具有風險,所以在通過巴拿馬運河時,每艘船只都配備有一名或幾名領航員,如果是特別大的船只,有時候會需要3名領航員。

領航員的責任重大,他會一直待在船上,引導船只前進,幫助船只順利通過運河。連同等候時間在內,船只可能需要花15~20個小時才能順利通過運河。

船只在通過閘門時無需自身的動力,而是由兩側的牽引車進行牽引,如果是特別大的船只,得需要好幾輛牽引車才能拉動呢!

起起落落過運河

巴拿馬運河現在有兩條并列的通道,每條通道都有兩道閘門,閘門是電動的,由人工操作令其關閉或打開。

在船通過運河時,會先關閉出口的閘門,船只在牽引車的牽引下,緩慢駛入船閘,等船進入兩道閘門之間后,再關閉入口閘門,然后往兩道閘門間注水,讓船浮起來。水閘下的活塞會同時工作,上面的船閘向下面的船閘噴出大量的水,使兩個船閘的水平面逐漸趨于一致。等到船閘內的水面與出口外的海面一樣高,再打開出口的閘門,船就能順利通過了。

注水和水面上升的整個過程都十分迅速,船只在8分鐘后就能上升到三層樓的高度。要穿過運河,船只一共需要通過6道水閘。

運河也危險

由于巴拿馬地區每年有8個月是雨季,河面上經常會出現暴雨和濃霧,能見度非常低,在河面上行駛具有很高的危險。

巴拿馬的領航員都配備有高科技的工具——一個特制的筆記本電腦。電腦中加裝了全球衛星系統和航海資料庫,可以顯示出領航員的船和運河其他船只的精準位置。

領航員使用電腦對船只進行精準的定位,便于與其他船只保持距離,避免撞擊的危險。盡管如此,在能見度太低的情況下,依然必須讓船只停在原地,直到濃霧散去。

有時候,還會出現幾艘巨船在巴拿馬運河的水道中相遇的情況,使這條水上公路更加擁擠。萬一船只撞上船閘,或者幾艘船靠得太近,將會發生可怕的事情。

雖然在每次船只通過時都免不了會流失大量的水,但巴拿馬的豐富降水量可維持運河的正常運作。為節約用水,同一航向的船只,只要其大小允許,就可同時一起通過運河航道。

巴拿馬運河面臨的問題

在熱帶氣候條件下,巴拿馬運河及其相關設施都必須不斷地進行維護。維護工作包括疏浚航道、水閘定期檢修,以及機器的修理和更換。

但是由于降雨量大和土質疏松,時常會發生山丘坍(tān)塌(tā)等問題,必須經常采取防護和補救措施,以保持航道暢通,并且制訂出加固兩岸的計劃,將雨水引向別處以免破壞山坡。

同時,隨著造船技術的發展,出現了許多巨型輪船,僅能通航7.6萬噸貨輪的巴拿馬運河現在處于十分尷尬的位置,一些無法通行的巨型貨輪紛紛繞道蘇伊士運河。因此,巴拿馬運河推出了運河擴建計劃,把本身的河道拓寬,加深,修建新的船閘,擴建完成后的運河通航能力將是目前的3倍。

巴拿馬運河的對手

巴拿馬運河有一個強勁的競爭對手,蘇伊士運河。那是另一條聯通美國西岸與亞洲的水道。

蘇伊士運河連結了歐洲與亞洲之間的南北雙向水運,而不必繞過非洲南端的好望角,大大節省航程。從英國倫敦港或法國馬賽港到印度孟買港作一次航行,經蘇伊士運河比繞過好望角可分別縮短全航程的43%和56%。

蘇伊士運河上沒有船閘。運河深度約22.5米,水面寬度從南端280米到北端345米不等,航道浮標間平均寬度約135米。目前至少允許210,000噸排水量的船只載貨通過。通過運河的全程需花費11小時至16小時。

運河上有一支挖泥船隊負責各類疏浚(jùn)工程,有一支救護拖輪船隊負責救護和滅火,蘇伊士運河還建有一套通訊和航行監控系統,為過往船只提供導航服務。

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