Hvordan fungerer vandsluserne i Panamakanalen?

Panamakanalen, som er en af de største kunstige vandveje i verden, forbinder Atlanterhavet og Stillehavet og skærer gennem Isthmus of Panama – en smal stribe, der adskiller Det Caribiske Hav fra Stillehavet.

Den 77 km lange Panamakanal, der blev færdigbygget i august 1914, hjælper skibe, der sejler mellem USA’s øst- og vestkyst, med at forkorte deres rejse med 15.000 km. På samme måde sparer kanalen op til 3 700 km for skibe, der sejler mellem Europa og Østasien.

På nuværende tidspunkt spiller Panamakanalen en vigtig rolle i USA’s økonomi, da den håndterer en betydelig del af den amerikanske skibsfart. I regnskabsåret 2017 var kanalen vidne til passage af i alt 13.548 skibe, der transporterede 403,8 millioner Panama Canal tons gods.

Kender du til disse interessante fakta om Panamakanalen?

Geografisk set ligger de oceaner, som Panamakanalen er forbundet med, ikke på samme niveau; Stillehavet ligger lidt højere end Atlanterhavet.

Denne forskel i havniveauet kræver, at skibene skal op over Panamas terræn – op til 26 meter over havniveau – for at nå den anden ende af kanalen.

Med hjælp af sluseporte løftes de skibe, der sejler ind i kanalen, op til det højere niveau og falder senere ned til havniveauet i den anden ende af kanalen.

Panamas vandslusesystem anses for at være en af de største ingeniørtjenester, der blev udført på det tidspunkt, og som opfylder skibes behov for at spare transittid.

Design af Panamakanalens sluser

Panamas vandslusesystem består af i alt tre sæt sluser-12 sluser- for at hjælpe skibene med at passere mellem Atlanterhavet og Stillehavet via kunstige søer og kanaler.

For kanaludvidelsen, som blev afsluttet i 2016, havde kanalen to linjer med to sæt af slusen i begge ender af kanalen.

Kanaludvidelsen af kanalen resulterede i en tredje bane og det tredje sæt sluser, der giver mulighed for indsejling af større skibe.

Sluserne, der ligger på Atlanterhavs- og Stillehavssiden, løfter og sænker skibene til/fra Panamakanalen, der ligger 26 meter fra havoverfladen.

På Stillehavssiden omfatter slusesystemet de tokammerede Miraflores-sluser og de enkammerede Pedro Miguel-sluser, mens de trekammerede Gatun-sluser ligger på Atlanterhavssiden af Panamakanalen.

Da disse tre sæt sluser er parvist, er der to parallelle sluseforløb på hvert af de tre slusesteder, hvilket giver mulighed for samtidig bevægelse af skibe i modsatte retninger.

I praksis er det dog kun seks massive slusepar, som skibene bruger til transit nu, og skibene bevæger sig i én retning ad gangen på grund af sikkerhedsbegrænsninger for at krydse Culebra Cut.

Det betyder også, at skibene i øjeblikket kun bruger begge slusebaner til at bevæge sig i én retning ad gangen.

Klik for at forstørre – Credits: @thepanamaCanal/Twitter

De oprindelige sluser i Panamakanalen er 33,53 meter (110 fod) brede, mens hver sluse har en længde på 320 meter (1.050 fod). Væggene i hver sluse har en tykkelse på mellem 15 meter (i bunden) og 3 meter (i toppen).

Slusens dimensioner bestemmer størrelsen af et skib, som også er kendt som Panamax-, der kan passere gennem kanalen. Det tredje sæt sluser, der blev åbnet efter udvidelsesprojektet, gør det muligt for større skibe at krydse kanalen.

Den nye Panamax-måling med de nye sluser gør det muligt for skibe med en samlet længde på 366 meter, en bredde på 49 meter og en dybgang på 15,2 meter. Det samlede løft, kapaciteten til at hæve eller sænke et skib, i sluserne er; Gatun-sluserne-85 fod, Pedro Miguel-sluserne-54 fod og Miraflores- mellem 64,5 fod og 43 fod på grund af de ekstreme tidevand.

Portene i Panamakanalens sluser adskiller champagnerne, og er stærke nok til at rumme tusindvis af liter vand. Vandsluserne fyldes eller tømmes på mindre end 10 minutter, og hvert par sluseporte tager to minutter at åbne.

Størrelsen på Panamas sluseporte varierer fra 14,33 til 24,99 meter og måler 2,13 meter i tykkelse. Hver port har to blade, der måler 19,81 meter i bredden, og disse blade lukker sig til en “V”-form med spidsen opstrøms, hvilket gør det muligt for portene at håndtere kraften fra vandet.

Portene åbnes kun, når vandstanden er lige høj på begge sider. En fenderkæde, der vejer ca. 30.000 pund, i enden af hver sluse forhindrer skibe i at ramme portene, før de åbnes.

For at lade skibene passere slusen skal hvert kammer fyldes med 26.700.000 US gallon vand. Sluserne drives ved hjælp af gravitationsstrømmen af vand fra søer som Gatún, Alajuela og Miraflores. Slusesystemet omfatter 18 fod brede vandkøer, der er knyttet til det, og som udfører den opgave at føre vand fra disse søer til kamrene for at hæve skibene og fra kamrene til den næste sluse eller havet for at sænke skibene.

Systemet drives elektrisk, og hele processen i slusesystemet styres fra et kontrolrum, der er placeret på midtervæggen i den øverste sluse.

Kontrolrummene styrer skibene gennem slusekamrene ved hjælp af elektriske slæbelokomotiver. Skibene trækkes ved hjælp af disse maskiner, kaldet “mules”, ved hjælp af et kabel gennem sluserne.

I gennemsnit har skibene brug for seks af sådanne mules, tre på hver side, når de bruger sluserne til at komme ind eller ud af kanalen.

Drift af Panamakanalens sluser

Hele driften af Panamas vandslusesystem fungerer kan beskrives i få trin:

1. Skibet nærmer sig det nederste kammer i kanalsluserne;

2. Ventilen i det første kammer åbnes, og vandet strømmer ved tyngdekraftens kraft fra det øverste kammer til det nederste, hvorved vandstanden kommer op på havniveau;

3. Den låste port åbnes for at lukke skibet ind i kammeret, og porten lukker bag det;

4. Ventilen i det næste kammer åbnes for at hæve vandstanden til det første kammer;

5. slusens port åbnes, og skibet sejler ind i det næste kammer;

6. Vandstanden udlignes igen, og skibet forlader endelig slusen og sejler ind i den 77 km lange kanal.

I den anden ende af kanalen udføres en lignende proces for at sænke skibet ned til havniveau.

I detaljer:

For et skib, der sejler ind i kanalen fra den atlantiske ende i sydøstlig retning, vil den første indsejling ske i det første (på havniveau) slusekammer, der ligger ved Gatun-sluserne.

Når skibene er kommet ind i kammeret, lukkes de vandtætte slusedøre af slusemesteren, og ventilen åbnes for at tillade vandstrømmen fra det tilstødende andet slusekammer, 28 fod over havniveau.

Vand strømmer gennem underjordiske rør ind i det første kammer, indtil vandstanden er lige høj.

Der anvendes dog ingen pumper her; hele operationen med at udligne vandstandene mellem slusekamrene på Panamakanalen afhænger af principperne om tyngdekraften til at flytte vandet og af det faktum, at vandet søger sit eget niveau.

Når vandstanden i to tilstødende kamre er ens, stopper vandet med at strømme fra vandkullerne.

Når vandstanden mellem det første og det andet kammer er ens, lukkes ventilen af slusemesteren, og de vandtætte slusedøre mellem det første og det andet slusekammer åbnes efterfølgende.

Denne proces gør det muligt for skibet at fortsætte til det andet slusekammer. Den første operation gentages derefter mellem det andet slusekammer og det tredje slusekammer, hvilket hæver skibet til niveauet i Gatun-søen.

Efter lukning af den sidste ventil og åbning af den vandtætte slusedør er skibet hævet 85 fod over havniveau og kan fortsætte sin rejse til Stillehavet.

Den samme proces følges omvendt for at sende skibet tilbage til havniveau. I Pedro Miguel-sluserne i Stillehavets ende af kanalen lukkes de vandtætte døre, når skibet sejler ind i det første kammer, og ventilen åbnes i dette slusekammer, så vandet kan løbe fra det første slusekammer ud i det relativt lavere andet slusekammer.

Når vandstanden mellem de to kamre er på samme niveau, åbnes de vandtætte døre, så skibet kan fortsætte sin transport ned gennem Gaillard Cut til Miraflores-sluserne, hvor sænkningen af skibet til havniveau afsluttes.

Afvisning: De synspunkter, som forfatterne giver udtryk for i denne artikel, afspejler ikke nødvendigvis Marine Insights synspunkter. Data og diagrammer, hvis de anvendes i artiklen, er hentet fra tilgængelige oplysninger og er ikke bekræftet af nogen lovpligtig myndighed. Forfatteren og Marine Insight hævder ikke, at de er nøjagtige, og påtager sig ikke noget ansvar for dem. Synspunkterne udgør kun meninger og udgør ikke retningslinjer eller anbefalinger om nogen form for handling, som læseren skal følge.

Artiklen eller billederne må ikke reproduceres, kopieres, deles eller bruges i nogen form uden tilladelse fra forfatteren og Marine Insight.

Tags: generelle retningslinjer panamakanalen

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.