Yksi maailman suurimmista keinotekoisista vesiväylistä, Panaman kanava yhdistää Atlantin valtameren ja Tyynen valtameren leikkaamalla Panaman kannaksen poikki – kapean kaistaleen, joka erottaa Karibianmeren ja Tyynen valtameren toisistaan.
Elokuussa 1914 valmistuneen rakennustyön ansiosta 77 kilometrin pituinen Panaman kanava auttaa USA:n itä- ja länsirannikoiden välillä purjehtivia laivoja lyhentämään matkaansa 15 000 kilometrillä. Vastaavasti kanava säästää jopa 3 700 kilometriä Euroopan ja Itä-Aasian välillä kulkevilta aluksilta.
Panaman kanavalla on tällä hetkellä merkittävä rooli Yhdysvaltojen taloudessa, sillä se käsittelee merkittävän osan Yhdysvaltojen laivaliikenteestä. Verovuonna 2017 kanavan kautta kulki yhteensä 13 548 alusta, jotka kuljettivat 403,8 miljoonaa Panaman kanavan tonnia rahtia.
Tiedätkö nämä mielenkiintoiset faktat Panaman kanavasta?
Geografisesti valtameret, joihin Panaman kanava yhdistyy, eivät ole samalla tasolla; Tyynimeri sijaitsee hieman korkeammalla kuin Atlantin valtameri.
Tämä merenpinnan tasoero vaatii laivoja nousemaan Panaman maaston yli – jopa 26 metriä merenpinnan yläpuolelle – päästäkseen kanavan toiseen päähän.
Sulkuporttien avulla kanavaan saapuvat alukset nostetaan korkeammalle tasolle ja pudotetaan myöhemmin alas merenpinnan tasolle kanavan toisessa päässä.
Panaman vesilukkojärjestelmää pidetään yhtenä suurimmista tuolloin tehdyistä insinööripalveluista, jonka tarkoituksena oli vastata alusten tarpeisiin säästää kauttakulkuaikaa.
Panaman kanavan sulkujen suunnittelu
Panaman vesilukkojärjestelmä koostuu yhteensä kolmesta sulkusarjasta – 12 sulusta – joiden avulla alukset voivat kulkea Atlantin ja Tyynen valtameren välillä keinotekoisten järvien ja kanavien kautta.
Ennen kanavan laajennusta, joka valmistui vuonna 2016, kanavassa oli kaksi linjaa, joissa oli kaksi sulkusarjaa kanavan molemmissa päissä.
Kanavan laajentaminen johti kolmanteen kaistaan ja kolmanteen sulkusarjaan, jotka mahdollistavat suurempien alusten pääsyn.
Atlantin ja Tyynenmeren puolella sijaitsevat sulut nostavat ja laskevat aluksia Panaman kanavaan ja Panaman kanavasta, joka sijaitsee 26 metrin korkeudella merenpinnasta.
Tyynenmeren puolella sulkujärjestelmään kuuluvat kaksikammioiset Mirafloresin sulut ja yksikammioiset Pedro Miguelin sulut, kun taas kolmikammioiset Gatunin sulut sijaitsevat Panaman kanavan Atlantin puolella.
Koska nämä kolme sulkusarjaa ovat pareittain, jokaisessa kolmessa sulkupaikassa on kaksi rinnakkaista sulkukäytävää, jotka mahdollistavat alusten samanaikaisen liikkumisen vastakkaisiin suuntiin.
Käytännössä alukset käyttävät kuitenkin nykyisin vain kuutta massiivista sulkuparia kauttakulkuun, ja alukset liikkuvat turvallisuussyistä vain yhteen suuntaan kerrallaan ylittäessään Culebran leikkauksen.
Se tarkoittaa myös sitä, että alukset käyttävät nykyisin sulkukäytävän molempia kaistoja vain yhteen suuntaan kerrallaan.
Klikkaa suurentaaksesi – Credits: @thepanamaCanal/Twitter
Panaman kanavan alkuperäiset sulut ovat 33,53 metriä (110 jalkaa) leveät, ja kunkin sulun pituus on 320 metriä (1 050 jalkaa). Kunkin sulun seinämien paksuus vaihtelee 15 metristä (alaosassa) 3 metriin (yläosassa).
Sulun mitat ratkaisevat sen, minkä kokoinen laiva, joka tunnetaan myös nimellä Panamax-, voi kulkea kanavan läpi. Laajennushankkeen jälkeen avattu kolmas sulkusarja mahdollistaa isompien alusten kulkemisen kanavan läpi.
Uudet Panamax-mittaukset uusilla suluilla mahdollistavat 366 metrin kokonaispituuden, 49 metrin leveyden ja 15,2 metrin syväyksen omaavien alusten kulkemisen. Sulkujen kokonaisnostokyky, eli kyky nostaa tai laskea alus, on seuraava: Gatunin sulut – 85 jalkaa, Pedro Miguelin sulut – 54 jalkaa ja Miraflores – 64,5 jalan ja 43 jalan välillä äärimmäisten vuorovesien vuoksi.
Panaman kanavan sulkujen portit erottavat mestarit toisistaan, ja ne ovat tarpeeksi vahvoja pitämään sisällään tuhansia litroja vettä. Vesilukot täyttyvät tai tyhjenevät alle 10 minuutissa, ja jokaisen sulkuporttiparin avaaminen kestää kaksi minuuttia.
Panaman kanavan sulkuporttien koko vaihtelee 14,33 metristä 24,99 metriin, ja niiden paksuus on 2,13 metriä. Kussakin portissa on kaksi 19,81 metriä leveää lehteä, ja nämä lehdet sulkeutuvat V:n muotoon, jonka kärki on ylävirtaan päin, jolloin portit pystyvät käsittelemään veden voiman.
Portit avautuvat vain, kun vedenpinta on molemmin puolin yhtä korkea. Kunkin sulun päässä oleva noin 30 000 paunaa painava fender-ketju estää laivoja törmäämästä portteihin ennen niiden avautumista.
Jotta alukset pääsevät kulkemaan sulun läpi, jokainen kammio on täytettävä 26 700 000 Yhdysvaltain gallonalla vettä. Sulkuja käytetään Gatúnin, Alajuelan ja Mirafloresin kaltaisista järvistä tulevan veden painovoimaisen virtauksen avulla. Sulkujärjestelmään on liitetty 18 jalan levyisiä vesikouruja, joiden tehtävänä on kuljettaa vettä näistä järvistä kammioihin alusten nostamiseksi ja kammioista seuraavaan sulkuun tai mereen alusten laskemiseksi.
Sähköisesti toimivaa sulkujärjestelmää ohjataan koko prosessin ajan ohjaushuoneesta, joka sijaitsee ylempien sulkujen yläkerran keskiseinällä.
Valvontatiloista ohjataan vesialuksia sulkujen kammioiden läpi sähkökäyttöisten hinausveturien avulla. Laivat vedetään näiden koneiden avulla, joita kutsutaan ”muuleiksi”, vaijerin avulla sulkujen läpi.
Keskimäärin laivat tarvitsevat kuusi tällaista muulia, kolme kummallakin puolella, kun ne käyttävät sulkuja tullakseen kanavaan tai poistuakseen siitä.
Panaman kanavan sulkujen toiminta
Kokonaisuudessaan Panaman vesisulkujärjestelmän toiminta voidaan kuvata muutamalla vaiheella:
1. Alus lähestyy kohti kanavasulkujen alempaa kammiota;
2. Ensimmäisen kammion venttiili aukeaa ja vesi virtaa painovoiman vaikutuksesta ylemmästä kammiosta alempaan, jolloin vedenpinta nousee merenpinnan tasolle;
3. Lukittu portti aukeaa päästääkseen aluksen kammioon ja portti sulkeutuu sen takana;
4. Seuraavan kammion venttiili aukeaa nostamaan vedenpinnan tason ykköskammiossa vallinneeseen tasoon;
5. sulun portti avataan ja alus menee seuraavaan kammioon;
6. Vedenkorkeus tasaantuu jälleen, ja alus poistuu lopulta sulusta ja astuu 77 kilometriä pitkään kanavaan.
Kanavan toisessa päässä suoritetaan samanlainen prosessi aluksen laskemiseksi merenpinnan tasolle.
Yksityiskohtaisesti:
Alus, joka saapuu kanavaan Atlantin puoleisesta päästä kaakon suuntaan, saapuu ensin ensimmäiseen (merenpinnan tasolla olevaan) sulkukammioon, joka sijaitsee Gatunin suluissa.
Sen jälkeen kun alukset ovat tulleet kammioon, sulkumestari sulkee vesitiiviit sulkuluukut ja venttiili avataan, jotta vesi pääsee virtaamaan viereisestä toisesta sulkukammiosta, joka on 28 jalkaa merenpinnan yläpuolella.
Vesi virtaa maanalaisia putkia pitkin ensimmäiseen sulkukammioon niin kauan, kunnes vedenkorkeudet ovat tasan.
Tässä ei kuitenkaan käytetä pumppuja; koko Panaman kanavan sulkukammioiden välisten vedenkorkeuksien tasaaminen riippuu painovoiman periaatteista veden liikuttamiseksi ja siitä, että vesi etsii oman tasonsa.
Kun kahden vierekkäisen kammion vedenkorkeudet ovat yhtä suuret, vesi lakkaa virtaamasta vesikouruista.
Kun ensimmäisen ja toisen kammion vedenkorkeudet ovat yhtä suuret, sulkumestari sulkee venttiilin, minkä jälkeen ensimmäisen sulkukammion ja toisen sulkukammion väliset vesitiiviit sulkuluukut avautuvat.
Tämän prosessin ansiosta laiva voi edetä toiseen sulkukammioon. Ensimmäinen operaatio toistetaan sitten toisen sulkukammion ja kolmannen sulkukammion välillä, jolloin laiva nousee Gatun-järven tasolle.
Viimeisen venttiilin sulkemisen ja vesitiiviiden sulkuluukkujen avaamisen jälkeen laiva nousee 85 jalkaa merenpinnan yläpuolelle ja pääsee jatkamaan matkaansa Tyynelle valtamerelle.
Samaisen prosessin jälkeen laiva lähetetään takaisin merenpinnan tasolle päin. Kanavan Tyynenmeren puoleisessa päässä sijaitsevissa Pedro Miguelin suluissa, kun alus saapuu ensimmäiseen kammioon, vesitiiviit ovet suljetaan ja kyseisen sulkukammion venttiili avataan, jolloin vesi pääsee valumaan ensimmäisestä sulkukammiosta suhteellisen matalaan toiseen sulkukammioon.
Kun vedenpinta näiden kahden kammion välillä on samalla tasolla, vesitiiviit ovet avataan, jolloin laiva voi jatkaa kulkuaan Gaillardin leikkausta pitkin Mirafloresin sulkukammioihin, jossa laivan laskeminen merenpinnan tasolle saatetaan päätökseen.
Vastuuvapauslauseke: Kirjoittajien tässä artikkelissa ilmaisemat näkemykset eivät välttämättä vastaa Marine Insightin näkemyksiä. Artikkelissa mahdollisesti käytetyt tiedot ja kartat on saatu saatavilla olevista tiedoista, eikä niitä ole varmennettu minkään lakisääteisen viranomaisen toimesta. Kirjoittaja ja Marine Insight eivät väitä niiden olevan tarkkoja eivätkä ota mitään vastuuta niistä. Näkemykset ovat vain mielipiteitä, eivätkä ne muodosta ohjeita tai suosituksia lukijan noudatettavaksi.
Artikkelia tai kuvia ei saa jäljentää, kopioida, jakaa tai käyttää missään muodossa ilman kirjoittajan ja Marine Insightin lupaa.
Tags: yleiset ohjeet panamakanava