[中配]探索巴拿馬運河的運作機制

巴拿馬運河是美洲歷史上最宏偉、最雄心勃勃的工程之一。 這項工程奇蹟通過一個巧妙的閘門系統將大西洋與太平洋連接, 提升船隻至海平面上方26米。 當一艘船通過閘門系統時,運河會損失總計2億升水面臨乾涸的風險。 但是他們是如何提升一艘超過53,000噸的船隻呢? 在這個視頻中,我們將探索巴拿馬運河的運作方式。 數百年來,繞過南美洲耗費了時間、金錢和生命。 但在1914年,巴拿馬運河正式開通。 這是一項在美洲歷史上最昂貴且最宏偉的工程之一。 自開通以來,超過100萬艘船舶經過這條航線, 通過水路連接大西洋和太平洋是人類超過500年的夢想。 連接這兩片水域將帶來非凡的優勢。 爲船隻節省了2萬公里的行程和兩週的航行時間。 多虧了運河,船隻可以在僅僅8小時內從大西洋航行到太平洋, 這比繞過霍恩角的航行快了40倍。 每年約有一千四千艘船隻通過巴拿馬運河的80公里運輸1.72億噸貨物。 這條跨洲走廊爲巴拿馬政府帶來了可觀的收入, 每年通過收費貢獻20億美元。 更大的船隻可能需要支付超過50萬美元的費用來穿越運河。 一切從一艘集裝箱船接近巴拿馬運河的加勒比入口利蒙灣開始。 它三週半前從以色列出發,運送集裝箱前往中國。 航行在大西洋,目標是太平洋。 它們航線上的最大障礙是美洲。 從紐約到洛杉磯通過運河旅行需要10天, 而繞過南美則需要24天,這意味着相差14天。 儘管巴拿馬運河已經運營了100年, 但它仍然對全球貿易至關重要。 這條人造商業通道面臨着重大挑戰。 船隻必須穿越一系列複雜而狹窄的水道和閘門。 運河的狹窄與船隻的龐大行程對比, 這艘船的重量超過了泰坦尼克號,達到了53,000多噸。 它屬於一種被稱爲巴拿馬行船的特殊船舶世代。 它們是能夠通過運河的最大船隻。 由於在黑暗中航行非常危險, 船隻必須在天黑之前僅有8小時的時間穿越它。 要準時穿越,需要專家的經驗。 巴拿馬運河是世界上唯一一個船長 必須交出其船隻指揮權的地方。 此時,船長登場,他在運河中駕駛船隻已有16年。 但對於他來說,駕駛這樣一艘大船也是一項挑戰。 由於船隻體積龐大, 今天有一名副駕駛陪同船長通過運河。 沿着運河航行是一項高度專業化的工作, 始終承受着巨大的壓力。 一個小錯誤可能導致災難性的後果。 在一個正常的日子裏, 大約有306艘船在運河兩側航行, 運輸45萬噸貨物。 從運河的亞特蘭蒂克一側, 船隻必須穿過三座閘門, 將船舶提升到26米, 並引導其駛向加特姆湖。 在湖的另一邊, 還有另一組閘門將船隻降低到海平面, 然後駛向太平洋。 建設巴拿馬運河是當時最令人印象深刻的工程之一, 至今仍然是工程史上最偉大的壯舉之一。 一切始於1880年, 當時法國人試圖在那個地方建造一條運河, 但他們慘遭失敗, 期間有兩萬名工人因此喪生。 滑坡、暴雨和疾病是主要問題。 美國重新開始了法國產業留下的工程, 但是美國人有了一個絕妙的主意, 他們決定不是徹底挖掉土壤, 而是去掉這些巨大山脈的一部分, 並用水淹沒整個土地。 這是一項超人般的努力, 充滿了各種問題, 包括疾病和土方滑坡, 導致另外五千名工人喪生。 在進入運河一個小時後, 船隻從加勒比海的入口向前行駛了11公里, 正接近它的主要挑戰——Gatum水壩。 一公里深入運河, 船隻迎來了第一個閘門群。 每個船閘都有三個獨立但相互連接的水chamber。 Gatum水壩由三座相互連接的水閘組成, 連接着運河的亞特蘭蒂克策和位於海平面以上26米的Gatum湖。 問題是,巴拿馬型船長超過300米, 和閘門一樣大。 這艘船長300米, 而閘門寬320米, 因此空間不大。 問題不僅僅在於操縱一艘船, 還在於它承載着重達66千噸的沉重貨物。 如果它受損, 就無法航行。 如果閘門受損, 巴拿馬運河將會關閉。 更糟糕的是, 船員們必須從離船頭超過220米的橋上 操控船隻在一個幾乎無法看清楚的艙室裏。 將船隻調動到船閘入口, 需要30分鐘。 一些託船負責將船隻放置到位。 當船隻進入第一艙時, 專門的工人會扔出繩索, 將直徑2.5釐米的鋼纜固定在船的船頭和船尾。 電纜連接着兩臺強大的機車稱爲托拉機, 它們在運河的兩側運行。 每個重達50噸的托拉機 可以牽引高達其自身重量100倍的船隻, 然後在兩者之間, 船隻一點一點地滑動到它的位置。 每臺機車能牽引32噸, 價格爲200萬美元。 船長很緊張。 您的船寬32米, 閘室的寬度僅爲33.5米, 每側剩下不到一米的空間。 這項操作需要像外科醫生一樣的精確。 一旦發生艙內事故, 可能會破壞船體並需要關閉運河。 通過不斷調整纜繩的張力, 機車將船舶保持在艙室的中央。 你的動作必須完美同步, 以保持鋼纜的緊繃。 船隻安全繫好後, 閘門守衛關閉加勒比海的閘門。 閘門關閉, 攔住了來自海洋的水。 這些厚達兩米的堅固門設計成, 即使在水閘的水壓下也能保持關閉。 閘門關閉後, 工人們打開閘門, 用加凍湖的淡水填充閘室, 以提升船隻。 重力使湖水通過底部大約100個孔進入閘室, 進入的水開始將船提升至下一閘室的水位。 水流必須保持穩定的節奏, 否則, 劇烈的波動可能會把船壓向船艙兩側, 並以足以劈斷一個人的力量, 撕斷半噸重的拉緊鋼纜。 只需8分鐘, 就能將8000萬深水注入閘室, 使船隻上升8米。 一旦船隻被提升, 機車便上升到下一個艙室。 接着, 680噸的閘門打開, 但距離到達還有18米。 於是, 機車將船隻送到中間的船閘, 過程再次重複。 這個過程會重複, 直到船隻達到湖面位於大西洋之上26米的高度, 然後, 它解開束縛它的纜繩, 向加圖恩湖的方向前行。 在巴拿馬運河的航行中, 第一階段已經完成, 但現在是下午1點, 剩下只有5個小時的自然光來通過運河的危險部分。 必須趕緊穿越加圖恩湖。 這個面積爲431平方公里的淡水湖, 曾是最大的人工水體, 幾乎是意大利科摩湖的三倍大。 湖泊是推動運河的巨大動力。 它向閘門內部抽送近2億升水, 以提升和降低每一艘通過的船隻。 每天有多達40艘船通過, 約有75億升水一天內被抽送。 這個湖是由於建造了巨大的加圖恩水壩而形成的, 在查格雷斯河上重達2700萬噸。 查格雷斯河對運河的供水至關重要, 因爲每當一艘船通過閘門系統時, 運河會損失總計2億升水。 如果不解決這個問題, 蓋特姆湖將徹底乾涸, 巴拿馬運河將被迫停止運作。 幸運的是, 失去的水從河流中回收, 以確保運河不會乾涸。 一點一點, 當他們修建水壩時, 還建造了一座大型水電站, 能夠產生足夠的能源, 以確保運河系統的正常運作。 已經在運河內經過5個小時, 船隻到達了迦特湖的最後一段。 距離太平洋僅剩30公里, 但他們現在面臨另一個挑戰。 船隻到達了整個運河最狹窄的地方, 稱爲庫雷布拉開口。 在運河建設中, Cote d'Ivoire代表了所有的工程壯舉。 工作的規模令人印象深刻, 使用了大量炸藥來炸燬數百萬噸岩石, 並在一條山脈中開鑿了一條運河。 一場巨大的爆炸, 在甘布阿迪壩上留下了一個18米深的坑。 6000名工人在不斷面臨滑坡威脅的情況下, 努力搬運石塊, 修建了長達13公里的庫爾布拉開口。 迦特湖的水立即湧向切爾巴峽, 第一次將大西洋和太平洋連接在一起。 經過三個緊張的小時, 船隻離開了Cote d'Ivoire, 但船員們仍然不能放鬆。 現在是下午四點, 只剩下兩個小時的自然光。 下一步將是引導船隻, 通過佩德羅·米格爾和米拉弗洛雷斯的閘門。 這兩座船閘將使船隻返回海平面, 並讓它繼續沿着運河最後的五公里航行。 它們的運作程序完全與迦特姆閘門相同, 但正好相反, 隨着船隻進入閘門系統, 重力、閥門和閘門的結合, 使船隻下降26米回到海平面, 最後它可以前往太平洋。 船隻從大西洋駛向太平洋, 僅用了8個小時, 這意味着比一個世紀所需的時間節省了14天。 這就是今天的視頻, 別忘了點贊並訂閱頻道。