A világ egyik legnagyobb mesterséges vízi útja, a Panama-csatorna az Atlanti-óceánt és a Csendes-óceánt köti össze, átvágva a panamai földszorost – egy keskeny sávot, amely elválasztja a Karib-tengert a Csendes-óceántól.
Az 1914 augusztusában befejezett építkezés a 77 km hosszú Panama-csatorna segítségével az USA keleti és nyugati partjai között közlekedő hajók 15 000 km-rel rövidíthetik le útjukat. Hasonlóképpen, a csatorna akár 3700 km-t is megtakarít az Európa és Kelet-Ázsia között közlekedő hajók számára.
A Panama-csatorna jelenleg jelentős szerepet játszik az USA gazdaságában, mivel az amerikai hajózás jelentős részét kezeli. A 2017-es pénzügyi évben a csatornán összesen 13 548 hajó haladt át, amelyek 403,8 millió tonna rakományt szállítottak a Panama-csatornán.
Tudja ezeket az érdekes tényeket a Panama-csatornáról?
Geográfiai szempontból az óceánok, amelyekhez a Panama-csatorna csatlakozik, nem egyforma magasságban vannak; a Csendes-óceán egy kicsit magasabban fekszik, mint az Atlanti-óceán.
Ez a tengerszintkülönbség megköveteli, hogy a hajók a panamai terepen – akár 26 méterrel a tengerszint felett – emelkedjenek, hogy elérjék a csatorna másik végét.
A zsilipkapuk segítségével a csatornába belépő hajókat a magasabb szintre emelik, majd később a csatorna másik végén leengedik a tengerszintre.
A panamai vízi zsiliprendszert a kor egyik legnagyobb mérnöki szolgáltatásának tartják, amely a hajók igényeinek megfelelően az átfutási idő megtakarítását célozta.
A Panama-csatorna zsilipjeinek tervezése
A panamai vízi zsiliprendszer összesen három zsilipkészletből – 12 zsilipből – áll, amelyek mesterséges tavakon és csatornákon keresztül segítik a hajók átkelését az Atlanti- és a Csendes-óceán között.
A 2016-ban befejezett csatornabővítés előtt a csatornának két sávja volt, két zsilipkészlettel a csatorna két végén.
A csatorna bővítése egy harmadik sávot és a harmadik zsilipkészletet eredményezett, amely lehetővé teszi a nagyobb hajók behajózását.
Az atlanti és a csendes-óceáni oldalon található zsilipek emelik ki és engedik le a hajókat a Panama-csatornába, amely 26 méterrel a tengerszint felett található.
A csendes-óceáni oldalon a zsiliprendszer a kétkamrás Miraflores-zsilipeket és az egykamrás Pedro Miguel-zsilipeket tartalmazza, míg a háromkamrás Gatun-zsilipek a Panama-csatorna atlanti oldalán találhatóak.
Mivel ez a három zsilipcsoport párosítva van, mindhárom zsiliphelyen két párhuzamos zsilipfolyosó található, lehetővé téve a hajók egyidejű mozgását az ellentétes irányokban.
A gyakorlatban azonban jelenleg csak hat hatalmas zsilippárt használnak a hajók az átkeléshez, és a hajók a Culebra-vágáson való átkelés biztonsági korlátai miatt egyszerre csak egy irányban mozognak.
Ez azt is jelenti, hogy a hajók jelenleg a zsilip mindkét sávját csak egyszerre egy irányban használják.
Kattintson a nagyításhoz – Credits: @thepanamaCanal/Twitter
A Panama-csatorna eredeti zsilipjei 33,53 méter szélesek, míg mindegyik zsilip hossza 320 méter. Az egyes zsilipek falainak vastagsága 15 méter (az aljánál) és 3 méter (a tetején) között változik.
A zsilipek méretei határozzák meg, hogy mekkora hajó – más néven Panamax – tud áthaladni a csatornán. A bővítési projekt után megnyitott harmadik zsilipkészlet lehetővé teszi a nagyobb hajók átkelését a csatornán.
Az új Panamax-metrika az új zsilipekkel 366 méter teljes hosszúságú, 49 méter széles és 15,2 méteres merülésű hajók számára teszi lehetővé az átkelést. A zsilipek teljes emelése, azaz a hajó felemelésének vagy leeresztésének képessége; a Gatun-zsilipek 85 láb, a Pedro Miguel-zsilipek 54 láb és a Miraflores-zsilipek 64,5 láb és 43 láb között van a szélsőséges árapály miatt.
A Panama-csatorna zsilipjeinek kapui elválasztják a bajnokokat, és elég erősek ahhoz, hogy több ezer liter vizet tartsanak. A vizes zsilipek kevesebb mint 10 perc alatt megtelnek vagy kiürülnek, és minden egyes zsilipkapu-pár nyitása két percet vesz igénybe.
A panamai zsilipkapuk mérete 14,33 és 24,99 méter között mozog, és 2,13 méter vastagságúak. Mindegyik kapu két szárnnyal rendelkezik, amelyek 19,81 méter szélesek, és ezek a szárnyak “V” alakban záródnak a folyásirány felfelé eső részével, így a kapuk képesek kezelni a víz erejét.
A kapuk csak akkor nyílnak ki, ha a vízszint mindkét oldalon egyenlő. Az egyes zsilipek végén lévő, mintegy 30 000 font súlyú védőlánc megakadályozza, hogy a hajók a kapuknak ütközzenek, mielőtt azok kinyílnának.
Az egyes kamrákat 26 700 000 amerikai gallon vízzel kell megtölteni ahhoz, hogy a hajók áthaladhassanak a zsilipen. A zsilipeket a Gatún, Alajuela és Miraflores tavakból származó víz gravitációs áramlásával működtetik. A zsiliprendszerhez 18 láb széles víznyelők csatlakoznak, amelyek azt a feladatot látják el, hogy a vizet ezekből a tavakból a kamrákba szállítsák a hajók felemeléséhez, a kamrákból pedig a következő zsiliphez vagy a tengerhez a hajók leeresztéséhez.
A zsiliprendszer teljes folyamatát elektromosan működtetik, és a felső zsilipsor középső falán található vezérlőteremből irányítják.
A vezérlőtermek elektromos vontatómozdonyok segítségével vezetik a hajókat a zsilipkamrákon keresztül. A hajókat e gépek, az úgynevezett “öszvérek” segítségével, egy kábel segítségével húzzák át a zsilipeken.
A hajóknak átlagosan hat ilyen öszvérre van szükségük, háromra mindkét oldalon, amikor a zsilipeket használják a csatornába való be- vagy kilépéshez.
A Panama-csatorna zsilipjeinek működése
A panamai vízi zsiliprendszer működésének egészét néhány lépésben lehet leírni:
1. A hajó a csatornazsilipek alsó kamrája felé közelít;
2. Az első kamra szelepe kinyílik, és a víz a gravitáció erejével a magasabb kamrából a legalsóba áramlik, a vízszintet a tengerszintre emelve;
3. A zárt kapu kinyílik, hogy a hajó beléphessen a kamrába, és a kapu bezárul mögötte;
4. A következő kamra szelepe kinyílik, hogy a vízszintet az első kamra vízszintjére emelje;
5. A következő kamra szelepe kinyílik, és a vízszintet az első kamra vízszintjére emeli;
5. a zsilip kapuját kinyitják, és a hajó belép a következő kamrába;
6. A vízszintet ismét kiegyenlítik, és a hajó végül kilép a zsilipből, és belép a 77 km hosszú csatornába.
A csatorna másik végén hasonló folyamatot hajtanak végre, hogy a hajót a tengerszintre engedjék.
Részletesen:
A csatornába az Atlanti-óceán felől, délkeleti irányban haladó hajó számára az első belépés a Gatun zsilipnél található első (tengerszint feletti) zsilipkamrába történik.
Miután a hajók belépnek a kamrába, a zsilipmester bezárja a vízzáró zsilipajtókat, és kinyitja a szelepet, hogy a víz a szomszédos, 28 láb magasan a tengerszint felett lévő második zsilipkamrából áramolhasson.
A víz földalatti csöveken keresztül áramlik az első kamrába, amíg a vízszintek kiegyenlítődnek.
Mindenesetre itt nem használnak szivattyúkat; a Panama-csatorna zsilipkamrái közötti vízszintek kiegyenlítésének egész művelete a gravitáció elvén múlik a víz mozgatásában, és azon a tényen, hogy a víz keresi a saját szintjét.
Amikor a két szomszédos kamra vízszintje kiegyenlítődik, a víz nem áramlik tovább a zsilipekből.
Mihelyt az első és a második kamra vízszintje megegyezik, a zsilipmester bezárja a szelepet, és ezt követően kinyílnak a vízzáró zsilipajtók az első és a második zsilipkamra között.
Ez a folyamat lehetővé teszi, hogy a hajó továbbhaladjon a második zsilipkamrába. Az első műveletet ezután megismétlik a második zsilipkamra és a harmadik zsilipkamra között, ami a hajót a Gatun-tó szintjére emeli.
Az utolsó szelep bezárása és a vízmentes zsilipajtó kinyitása után a hajó 85 láb magasra emelkedik a tengerszint fölé, és folytathatja útját a Csendes-óceán felé.
Ugyanezt a folyamatot fordítva követik, hogy a hajót visszaküldjék a tengerszintre. A csatorna csendes-óceáni végén lévő Pedro Miguel zsilipnél, amikor a hajó belép az első zsilipkamrába, a vízzáró ajtók bezárulnak, és a zsilipkamra szelepe kinyílik, lehetővé téve, hogy a víz az első zsilipkamrából a viszonylag alacsonyabb második zsilipkamrába folyjon.
Miután a két kamra közötti vízszint azonos szintre kerül, a vízmentes ajtók kinyílnak, így a hajó tovább haladhat a Gaillard Cut-on a Miraflores zsilipekig, ahol a hajó tengerszintre történő leeresztésének művelete befejeződik.
Kizáró nyilatkozat: A cikkben kifejtett szerzők véleménye nem feltétlenül tükrözi a Marine Insight véleményét. A cikkben felhasznált adatok és diagramok, amennyiben felhasználásra kerültek, a rendelkezésre álló információkból származnak, és azokat nem hitelesítették semmilyen törvényes hatósággal. A szerző és a Marine Insight nem állítja, hogy azok pontosak, és nem vállal felelősséget azokért. A nézetek csak véleményt képviselnek, és nem jelentenek iránymutatást vagy ajánlást az olvasó által követendő cselekvési irányra vonatkozóan.
A cikk vagy a képek a szerző és a Marine Insight engedélye nélkül semmilyen formában nem reprodukálhatók, nem másolhatók, nem oszthatók meg és nem használhatók fel.
Címkék: általános irányelvek panamakanal