L’une des principales voies navigables artificielles du monde, le canal de Panama relie l’océan Atlantique et l’océan Pacifique, en coupant l’isthme de Panama – une bande étroite qui sépare la mer des Caraïbes de l’océan Pacifique.
Complété sa construction en août 1914, le canal de Panama, long de 77 km, aide les navires naviguant entre les côtes est et ouest des États-Unis à raccourcir leur voyage de 15 000 km. De même, le canal permet aux navires transitant entre l’Europe et l’Asie de l’Est d’économiser jusqu’à 3 700 km.
Actuellement, le canal de Panama joue un rôle important dans l’économie américaine puisqu’il traite une part substantielle du transport maritime américain. Au cours de l’année fiscale 2017, le canal a vu passer un total de 13 548 navires, transportant 403,8 millions de tonnes de marchandises du canal de Panama.
Connaissez-vous ces faits intéressants sur le canal de Panama ?
Géographiquement, les océans avec lesquels le canal de Panama se connecte ne sont pas au même niveau ; l’océan Pacifique se trouve un peu plus haut que l’océan Atlantique.
Cette différence de niveau de la mer oblige les navires à s’élever au-dessus du terrain du Panama – jusqu’à 26 mètres au-dessus du niveau de la mer – afin d’atteindre l’autre extrémité du canal.
Avec l’aide des portes d’écluses, les navires entrant dans le canal sont soulevés au niveau plus élevé et plus tard descendus au niveau de la mer à l’autre extrémité du canal.
Le système d’écluses d’eau de Panama est considéré comme l’un des plus grands services d’ingénierie entrepris à cette époque, prétendant aux besoins des navires pour économiser le temps de transit.
Conception des écluses du canal de Panama
Le système d’écluses à eau de Panama comprend un total de trois ensembles d’écluses-12 écluses- pour aider les navires à transiter entre les océans Atlantique et Pacifique via des lacs et des canaux artificiels.
Avant l’expansion du canal, qui a été achevée en 2016, le canal avait deux lignes avec deux ensembles de l’écluse aux deux extrémités du canal.
L’expansion du canal a entraîné une troisième voie et le troisième ensemble d’écluses qui permettent l’entrée de plus grands navires.
Les écluses, situées sur les côtés Atlantique et Pacifique, soulèvent et abaissent les navires vers/depuis le canal de Panama qui est situé à 26 mètres du niveau de la mer.
Sur le côté Pacifique, le système d’écluses comprend les écluses de Miraflores à deux chambres et les écluses de Pedro Miguel à une chambre, tandis que les écluses de Gatun à trois chambres se trouvent sur le côté Atlantique du canal de Panama.
Comme ces trois ensembles d’écluses sont jumelés, deux volées parallèles d’écluses sont situées à chacun des trois sites d’écluses, permettant le mouvement simultané de navires dans des directions opposées.
Cependant, en pratique, seules six paires massives d’écluses sont utilisées par les navires pour le transit actuellement, et les navires se déplacent dans une seule direction à la fois en raison des contraintes de sécurité pour traverser le Culebra Cut.
Cela signifie également que les navires utilisent actuellement les deux voies de l’écluse uniquement pour se déplacer dans une direction à la fois.
Cliquez pour agrandir – Crédits : @thepanamaCanal/Twitter
Les écluses originales du canal de Panama ont une largeur de 33,53 mètres (110 pieds), tandis que chaque écluse présente une longueur de 320 mètres (1 050 pieds). Les murs de chaque écluse ont une épaisseur varie de 15 mètres (à la base) à 3 mètres (au sommet).
Les dimensions de l’écluse décident de la taille d’un navire, qui est également connu comme Panamax- qui peut passer par le canal. Le troisième jeu d’écluses ouvert après le projet d’expansion permet à de plus gros navires de traverser le canal.
Les nouvelles métriques Panamax, avec les nouvelles écluses, permettent aux navires d’une longueur totale de 366 mètres, d’une largeur de 49 mètres et d’un tirant d’eau de 15,2 mètres. La levée totale, la capacité de lever ou d’abaisser un navire, des écluses sont ; les écluses de Gatun-85 pieds, les écluses de Pedro Miguel-54 pieds et Miraflores- entre 64,5 pieds et 43 pieds en raison des marées extrêmes.
Les portes des écluses du canal de Panama séparent les champers, et sont assez solides pour contenir des milliers de litres d’eau. Les écluses d’eau sont remplies ou vidées en moins de 10 minutes et chaque paire de portes d’écluses prend deux minutes pour s’ouvrir.
La taille des portes d’écluses de Panama varie de 14,33 à 24,99 mètres et mesure 2,13 mètres d’épaisseur. Chaque porte comporte deux battants qui mesurent 19,81 mètres de largeur et ces battants se referment en forme de « V » avec la pointe en amont, ce qui permet aux portes de supporter la force de l’eau.
Les portes ne sont ouvertes que lorsque le niveau d’eau est égal des deux côtés. Une chaîne de défense, pesant environ 30 000 livres, à l’extrémité de chaque écluse empêche les navires d’éperonner les portes avant qu’elles ne s’ouvrent.
Pour que les navires puissent passer l’écluse, chaque chambre doit être remplie de 26 700 000 gallons américains d’eau. Les écluses fonctionnent en utilisant l’écoulement gravitaire de l’eau des lacs tels que Gatún, Alajuela et Miraflores. Le système d’écluses comprend des ponceaux d’eau de 18 pieds de large qui y sont attachés, accomplissant la tâche de transporter l’eau de ces lacs vers les chambres pour soulever les navires et des chambres vers l’écluse suivante ou la mer pour abaisser les navires.
Fonctionnant électriquement, tout le processus du système d’écluses est contrôlé depuis une salle de contrôle située sur le mur central de la volée supérieure d’écluses.
Les salles de contrôle guident les navires à travers les chambres d’écluses en utilisant des locomotives de remorquage électriques. Les navires sont tirés à l’aide de ces machines, appelées « mules », à l’aide d’un câble à travers les écluses.
En moyenne, les navires ont besoin de six de ces mules, trois de chaque côté, lorsqu’ils utilisent les écluses pour entrer ou sortir du canal.
Fonctionnement des écluses du canal de Panama
L’ensemble du fonctionnement des ouvrages du système d’écluses d’eau de Panama peut être décrit en quelques étapes :
1. Le navire s’approche vers la chambre inférieure des écluses du canal;
2. La vanne de la première chambre s’ouvre et l’eau s’écoule par la force de gravité de la chambre supérieure vers la plus basse, amenant le niveau d’eau au niveau de la mer;
3. La porte verrouillée s’ouvre pour permettre au navire d’entrer dans la chambre, et la porte se ferme derrière lui;
4. La vanne de la chambre suivante est ouverte pour augmenter le niveau d’eau à celui de la première chambre;
5. la porte de l’écluse est ouverte et le navire entre dans le compartiment suivant;
6. Le niveau d’eau est à nouveau égalisé et le navire sort finalement de l’écluse et entre dans le canal de 77 km de long.
À l’autre extrémité du canal, un processus similaire sera effectué afin d’abaisser le navire au niveau de la mer.
En détail :
Pour un navire entrant dans le canal depuis l’extrémité atlantique, se déplaçant dans une direction sud-est, la première entrée se fera dans le premier sas (niveau de la mer) situé aux écluses de Gatun.
Après l’entrée des navires dans le sas, les portes étanches de l’écluse sont fermées par le maître-éclusier et la vanne est ouverte pour permettre l’écoulement de l’eau depuis le deuxième sas adjacent, situé à 28 pieds au-dessus du niveau de la mer.
L’eau s’écoule par des tuyaux souterrains dans le premier sas jusqu’à ce que les niveaux d’eau soient égaux.
Cependant, aucune pompe n’est utilisée ici ; toute l’opération d’égalisation des niveaux d’eau entre les sas d’écluse du canal de Panama dépend des principes de la gravité pour déplacer l’eau et du fait que l’eau cherche son propre niveau.
Lorsque les niveaux d’eau de deux chambres adjacentes sont égaux, l’eau cesse de s’écouler des ponceaux d’eau.
Une fois que les niveaux d’eau entre la première et la deuxième chambre sont les mêmes, la valve se ferme par le maître-éclusier et les portes étanches entre la première chambre d’écluse et la deuxième chambre d’écluse s’ouvrent par la suite.
Ce processus permet au navire de passer à la deuxième chambre d’écluse. La première opération est alors répétée entre le deuxième sas et le troisième sas, ce qui élève le navire au niveau du lac Gatun.
Après la fermeture de la valve finale et l’ouverture de la porte d’écluse étanche, le navire est élevé de 85 pieds au-dessus du niveau de la mer et peut continuer son voyage vers le Pacifique.
Le même processus inversement est suivi pour renvoyer le navire au niveau de la mer. Aux écluses de Pedro Miguel, à l’extrémité Pacifique du canal, lorsque le navire entre dans le premier sas, les portes étanches se ferment et la vanne s’ouvre sur ce sas, permettant à l’eau de s’écouler du premier sas dans le second sas, relativement plus bas.
Une fois que le niveau d’eau entre les deux sas est au même niveau, les portes étanches s’ouvrent permettant au navire de continuer à transmettre le long du Gaillard Cut jusqu’aux écluses de Miraflores, où l’opération d’abaissement du navire au niveau de la mer est terminée.
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