世界の主要な人工水路の一つであるパナマ運河は、大西洋と太平洋を結び、カリブ海と太平洋を隔てるパナマ地峡を横切っています。
現在、パナマ運河は米国の海運のかなりの割合を扱っているため、米国経済において重要な役割を果たしています。 2017年度、運河は合計13,548隻の船舶の通過を目撃し、4億380万トンのパナマ運河の貨物を運びました
パナマ運河についてのこれらの興味深い事実について知っていますか？
地理的に、パナマ運河の接続する海は同じ高さではなく、太平洋は大西洋より少し高い位置にあります。
この海抜差のために、船が運河の反対側に到達するには、パナマの地形（海抜26mまで）に乗り上げなければならないのです。
ロック・ゲートの助けにより、運河に入る船は高い位置に持ち上げられ、その後運河の反対側の海面まで落とされる。
パナマ・ウォーターロック・システムは、通過時間を短縮するという船のニーズに応え、当時行われた最大のエンジニアリングサービスの1つと見なされている。
パナマ運河の閘門の設計
パナマ・ウォーター・ロック・システムは3組の閘門からなり、人工湖と水路を使って大西洋と太平洋の間を船が通過できるようにするもので、合計で12個の閘門がある。
2016年に完了した運河の拡張工事以前は、運河の両端に2セットの閘門を持つ2つのレーンがありました。
運河の拡張工事により、第3レーンと第3セットの閘門は大型船舶の進入を可能にします。
閘門は大西洋側と太平洋側にあり、海面から26メートルの位置にあるパナマ運河への船舶を昇降させます。
太平洋側には、2室式のミラフローレス閘門と1室式のペドロ・ミゲル閘門があり、大西洋側には、3室式のガトゥン閘門が配置されています。
この3組の閘門は対になっているので、3つの閘門にはそれぞれ2つの並行した閘門があり、反対方向の船舶の同時往来が可能である。
しかし、実際には、現在、船舶が通過に使用するのは6組の巨大な閘門のみで、クレブラ・カットを渡るための安全上の制約から、船舶は一度に一方向にしか移動しません。
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パナマ運河のオリジナルの閘門は、幅33.53メートル（110フィート）、各閘門の長さは320メートル（1,050フィート）となっています。
閘門の大きさによって、パナマ運河を通過できるパナマックスと呼ばれる船舶の大きさが決まります。
拡張プロジェクト後に開かれた3つ目の閘門では、より大きな船が運河を横断できるようになりました。 ガトゥン閘門-85フィート、ペドロ・ミゲル閘門-54フィート、ミラフローレス閘門-64.5フィートから43フィートの間で、潮位の関係で、船を上げ下げすることが可能です。
パナマ運河の閘門のゲートは、シャンパンを分離し、数千リットルの水を保持するのに十分な強度があります。水のロックは10分未満で充填または空にされ、各ロックゲートのペアは開くのに2分かかります。 各ゲートは、幅19.81メートルの2枚の葉を備え、これらの葉は、上流を指して「V」字型に閉じ、ゲートが水の力を処理できるようになっています。
ゲートは、両側の水位が同じであるときにのみ開かれます。 各閘門の端には約3万ポンドの重さのフェンダー・チェーンがあり、船が開く前にゲートに突っ込むのを防ぐ。
船を通すためには、それぞれの部屋に2670万USガロンの水を満たす必要がある。 この閘門は、ガトゥン湖、アラフエラ湖、ミラフローレス湖などからの水の重力流を利用して運営されています。
閘門システムの全過程は、閘門の上段中央の壁にある制御室から電気的に制御され、制御室は電気牽引機関車を使って船舶を閘室内に導く。
船は、”ラバ “と呼ばれるこれらの機械に引っ張られ、ケーブルを使って閘門を通過します。
運河を出入りするために閘門を利用する場合、平均して片側に3台ずつ、合計6台のラバを必要とします。 船は運河閘門の下の部屋に近づく。
2. 最初の部屋の弁が開き、水は重力によって上の部屋から下の部屋に流れ、水位は海面まで上がる。
3. ロックされた門が開き、船を部屋に入れる。 水位が再び均等になり、船はついに閘門を出て77kmの運河に入ります。
運河のもう一方の端では、船を海面まで降ろすために同様の工程が行われることになります。
詳細：
大西洋側の端から運河に入る船は、南東方向に進み、ガトゥン閘門にある最初の（海抜の）閘室に入る。
船が入室すると、ロックマスターによって水密の閘門扉が閉じられ、隣接する海抜28フィートの第2閘室から水が流れるように弁が開けられる。
水は地下パイプを通って水位が同じになるまで第1室に流れ込む。
しかし、ここではポンプは使われていません。パナマ運河の閘室間の水位を均一にする作業全体は、水を動かす重力の原理と、水が自ら水平を求めるという事実に依存しているのです。
隣接する2つの閘室の水位が同じになると、暗渠からの水の流れが止まります。
第1閘室と第2閘室の水位が同じになると、ロックマスターによって弁が閉じられ、第1閘室と第2閘室の間の水密ロックドアが開かれます。
最後のバルブを閉めて水密閘門を開けると、船は海面から85フィート上がり、太平洋への旅を続けることができる。
逆に、船を海面に戻すために同じプロセスが行われる。 太平洋側のペドロ・ミゲル閘門では、船が第1閘室に入ると水密扉が閉まり、その閘室のバルブが開いて、第1閘室から比較的低い第2閘室に水が抜けるようになっています。
2つの閘室の水位が同じになると、水密扉が開かれ、船はミラフローレス閘門までガイヤルドカットを下り続け、そこで船を海面まで降ろす作業が完了します
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