El Canal de Panamá, una de las principales vías navegables artificiales del mundo, conecta el Océano Atlántico y el Océano Pacífico, atravesando el Istmo de Panamá, una estrecha franja que separa el Mar Caribe del Océano Pacífico.
La construcción del Canal de Panamá, de 77 km de longitud, ayuda a los barcos que navegan entre las costas este y oeste de Estados Unidos a acortar su viaje en 15.000 km. Del mismo modo, el canal ahorra hasta 3.700 km a los buques que transitan entre Europa y Asia Oriental.
Actualmente, el Canal de Panamá desempeña un papel importante en la economía estadounidense, ya que maneja una parte sustancial del transporte marítimo de Estados Unidos. En el año fiscal 2017, el canal fue testigo del paso de un total de 13.548 buques, que transportaron 403,8 millones de toneladas de carga del Canal de Panamá.
¿Conoces estos interesantes datos sobre el Canal de Panamá?
Geográficamente, los océanos con los que conecta el Canal de Panamá no están al mismo nivel; el Océano Pacífico se encuentra un poco más alto que el Océano Atlántico.
Esta diferencia en el nivel del mar obliga a los barcos a subir por el terreno de Panamá -hasta 26 metros sobre el nivel del mar- para poder llegar al otro extremo del canal.
Con la ayuda de las compuertas de las esclusas, los buques que entran en el canal son elevados al nivel más alto y posteriormente bajan al nivel del mar en el otro extremo del canal.
El sistema de esclusas de agua de Panamá está considerado como uno de los mayores servicios de ingeniería realizados en la época, que pretendía satisfacer las necesidades de los buques para ahorrar tiempo de tránsito.
Diseño de las esclusas del Canal de Panamá
El Sistema de Esclusas de Agua de Panamá consta de un total de tres juegos de esclusas -12 esclusas- para facilitar el tránsito de los buques entre los océanos Atlántico y Pacífico a través de lagos y canales artificiales.
Antes de la ampliación del canal, que se completó en 2016, el canal tenía dos líneas con dos juegos de esclusas en ambos extremos del canal.
La ampliación del canal dio lugar a un tercer carril y al tercer juego de esclusas que permiten la entrada de buques más grandes.
Las esclusas, situadas en el lado del Atlántico y del Pacífico, suben y bajan los buques hacia/desde el Canal de Panamá que está situado a 26 metros del nivel del mar.
En el lado del Pacífico, el sistema de esclusas cuenta con las esclusas de Miraflores de dos cámaras y las esclusas de Pedro Miguel de una cámara, mientras que las esclusas de Gatún de tres cámaras se encuentran en el lado del Atlántico del Canal de Panamá.
Como estos tres juegos de esclusas están emparejados, hay dos tramos paralelos de esclusas en cada uno de los tres sitios de esclusas, lo que permite el movimiento simultáneo de buques en direcciones opuestas.
Sin embargo, en la práctica, sólo seis pares masivos de esclusas son utilizados por los buques para el tránsito ahora, y los buques se mueven en una dirección a la vez debido a las limitaciones de seguridad para cruzar el Corte Culebra.
También significa que los buques actualmente utilizan ambos carriles de la esclusa sólo para moverse en una dirección a la vez.
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Las esclusas originales del Canal de Panamá tienen 33,53 metros de ancho, mientras que cada esclusa presenta una longitud de 320 metros. Las paredes de cada esclusa tienen un grosor que oscila entre los 15 metros (en la base) y los 3 metros (en la parte superior).
Las dimensiones de la esclusa deciden el tamaño de un barco -también conocido como Panamax- que puede pasar por el canal. El tercer juego de esclusas inaugurado tras el proyecto de ampliación permite que buques más grandes crucen el canal.
La nueva métrica Panamax, con las nuevas esclusas, permite que los buques con una longitud total de 366 metros, una manga de 49 metros y un calado de 15,2 metros. La elevación total, la capacidad de subir o bajar un buque, de las esclusas son; las esclusas de Gatún-85 pies, las esclusas de Pedro Miguel-54 pies y las de Miraflores- entre 64,5 pies y 43 pies debido a las mareas extremas.
Las compuertas de las esclusas del Canal de Panamá separan los champers, y son lo suficientemente fuertes como para contener miles de litros de agua. Las esclusas se llenan o vacían en menos de 10 minutos y cada par de compuertas tarda dos minutos en abrirse.
El tamaño de las compuertas de las esclusas de Panamá oscila entre 14,33 y 24,99 metros y mide 2,13 metros de grosor. Cada compuerta tiene dos hojas que miden 19,81 metros de ancho y estas hojas se cierran en forma de «V» con la punta hacia arriba, lo que permite a las compuertas manejar la fuerza del agua.
Las compuertas sólo se abren cuando el nivel del agua es igual en ambos lados. Una cadena de defensa, que pesa alrededor de 30.000 libras, al final de cada esclusa impide que los barcos embistan las compuertas antes de que se abran.
Para que los barcos puedan pasar la esclusa, cada cámara debe llenarse con 26.700.000 galones de agua. Las esclusas funcionan utilizando el flujo de agua por gravedad de lagos como Gatún, Alajuela y Miraflores. El sistema de esclusas incluye alcantarillas de agua de 18 pies de ancho, que realizan la función de llevar el agua de estos lagos a las cámaras para elevar las embarcaciones y de las cámaras a la siguiente esclusa o al mar para bajar las embarcaciones.
Operado eléctricamente, todo el proceso del sistema de esclusas se controla desde una sala de control ubicada en la pared central del tramo superior de las esclusas.
Las salas de control guían a las embarcaciones a través de las cámaras de las esclusas utilizando locomotoras eléctricas de remolque. Los buques son arrastrados con la ayuda de estas máquinas, llamadas «mulas», utilizando un cable a través de las esclusas.
En promedio, los buques requieren seis de estas mulas, tres en cada lado, cuando utilizan las esclusas para entrar o salir del canal.
Operación de las Esclusas del Canal de Panamá
Todo el funcionamiento del Sistema de Esclusas de Panamá se puede describir en unos pocos pasos:
1. El buque se aproxima hacia la cámara inferior de las esclusas del canal;
2. la válvula de la primera cámara se abre y el agua fluye por fuerza de gravedad desde la cámara superior a la inferior, llevando el nivel del agua al nivel del mar;
3. la compuerta de la esclusa se abre para permitir que el buque entre en la cámara, y la compuerta se cierra tras él;
4. la válvula de la siguiente cámara se abre para aumentar el nivel del agua hasta el de la primera cámara;
5. la compuerta de la esclusa se abre y el barco entra en la siguiente cámara;
6. El nivel del agua se iguala de nuevo y el barco sale finalmente de la esclusa y entra en el canal de 77 km de longitud.
En el otro extremo del canal, se realizará un proceso similar para bajar el barco hasta el nivel del mar.
En detalle:
Para un buque que ingrese al canal desde el extremo atlántico, viajando en dirección sureste, la primera entrada será en la primera cámara de esclusas (a nivel del mar) ubicada en las Esclusas de Gatún.
Después de que los buques entran en la cámara, el jefe de la esclusa cierra las puertas de la esclusa hermética y abre la válvula para permitir el flujo de agua desde la segunda cámara de la esclusa adyacente, a 28 pies sobre el nivel del mar.
El agua fluye a través de tuberías subterráneas hacia la primera cámara hasta que los niveles de agua se igualan.
Sin embargo, aquí no se utilizan bombas; toda la operación de igualar los niveles de agua entre las cámaras de esclusas del Canal de Panamá depende de los principios de la gravedad para mover el agua y del hecho de que el agua busca su propio nivel.
Cuando los niveles de agua de dos cámaras adyacentes son iguales, el agua deja de fluir desde las alcantarillas.
Una vez que los niveles de agua entre la primera y la segunda cámara son iguales, la válvula es cerrada por el jefe de la esclusa y las puertas de la esclusa hermética entre la primera cámara de la esclusa y la segunda cámara de la esclusa se abren posteriormente.
Este proceso permite que el barco pase a la segunda cámara de la esclusa. La primera operación se repite entonces entre la segunda cámara de la esclusa y la tercera cámara de la esclusa, lo que eleva el barco al nivel del lago Gatún.
Tras el cierre de la última válvula y la apertura de la puerta de la esclusa hermética, el barco se eleva 85 pies sobre el nivel del mar y puede continuar su viaje hacia el Pacífico.
Se sigue el mismo proceso a la inversa para devolver el barco al nivel del mar. En las esclusas de Pedro Miguel, en el extremo del Pacífico del canal, cuando el barco entra en la primera cámara, se cierran las puertas estancas y se abre la válvula de esa cámara de la esclusa, permitiendo que el agua drene desde la primera cámara de la esclusa a la segunda cámara de la esclusa, relativamente más baja.
Una vez que el nivel de agua entre las dos cámaras está en el mismo nivel, las puertas estancas se abren permitiendo que el barco siga transmitiendo por el Corte Gaillard hasta las esclusas de Miraflores, donde se completa la operación de descenso del barco hasta el nivel del mar.
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