Een van de belangrijkste kunstmatige waterwegen ter wereld, het Panamakanaal, verbindt de Atlantische Oceaan met de Stille Oceaan en doorsnijdt de Isthmus of Panama, een smalle strook die de Caribische Zee van de Stille Oceaan scheidt.
De aanleg van het 77 km lange Panamakanaal, dat in augustus 1914 werd voltooid, helpt schepen die tussen de oost- en westkust van de VS varen hun reis met 15.000 km te verkorten. Op dezelfde manier bespaart het kanaal tot 3.700 km voor schepen die tussen Europa en Oost-Azië varen.
Huidig speelt het Panamakanaal een belangrijke rol in de Amerikaanse economie, aangezien het een aanzienlijk deel van de Amerikaanse scheepvaart verwerkt. In het fiscale jaar 2017 was het kanaal getuige van de passage van in totaal 13.548 schepen, die 403,8 miljoen Panamakanaalton aan vracht vervoerden.
Weet u van deze interessante feiten over het Panamakanaal?
Geografisch gezien liggen de oceanen waarmee het Panamakanaal in verbinding staat niet op hetzelfde niveau; de Stille Oceaan ligt iets hoger dan de Atlantische Oceaan.
Door dit verschil in zeeniveau moeten schepen over het terrein van Panama – tot 26 meter boven de zeespiegel – omhoog om het andere eind van het kanaal te bereiken.
Met behulp van sluisdeuren worden de schepen die het kanaal binnenvaren naar een hoger niveau getild en later weer neergelaten op zeeniveau aan het andere eind van het kanaal.
Het Panama Watersluizen Systeem wordt beschouwd als een van de grootste ingenieursdiensten die in die tijd zijn uitgevoerd, om tegemoet te komen aan de behoeften van de schepen om doorvaarttijd te besparen.
Ontwerp van de sluizen van het Panamakanaal
Het Panama Water Lock System bestaat uit in totaal drie sets sluizen – twaalf sluizen – om schepen te helpen bij de doorvaart tussen de Atlantische en de Stille Oceaan via kunstmatige meren en kanalen.
Voor de kanaaluitbreiding, die in 2016 werd voltooid, had het kanaal twee lijnen met twee sets van de sluis aan beide uiteinden van het kanaal.
De uitbreiding van het kanaal resulteerde in een derde rijstrook en de derde set sluizen die de toegang van grotere schepen mogelijk maken.
De sluizen, gelegen aan de Atlantische en de Stille Oceaanzijde, heffen en laten de schepen zakken van en naar het Panamakanaal dat 26 meter boven de zeespiegel ligt.
Aan de Stille Oceaanzijde omvat het sluizenstelsel de Miraflores-sluizen met twee kamers en de Pedro Miguel-sluizen met één kamer, terwijl de Gatun-sluizen met drie kamers zich aan de Atlantische zijde van het Panamakanaal bevinden.
Doordat deze drie sluizenparen zijn, bevinden zich op elk van de drie sluizenplaatsen twee parallelle sluisgangen, waardoor schepen gelijktijdig in tegengestelde richting kunnen varen.
In de praktijk worden echter slechts zes massieve sluizenparen gebruikt door schepen voor doorvaart, en de schepen bewegen in één richting tegelijk vanwege de veiligheidsbeperkingen om de Culebra Cut over te steken.
Het betekent ook dat de schepen momenteel beide sluisbanen gebruiken om slechts in één richting tegelijk te bewegen.
Klik om te vergroten – Credits: @thepanamaCanal/Twitter
De oorspronkelijke sluizen van het Panamakanaal zijn 33,53 meter (110 voet) breed, terwijl elke sluis een lengte van 320 meter (1.050 voet) heeft. De wanden van elke sluis hebben een dikte variërend van 15 meter (aan de basis) tot 3 meter (aan de top).
De afmetingen van de sluis bepalen de grootte van een schip, dat ook wel Panamax wordt genoemd, dat door het kanaal kan varen. Het derde stel sluizen dat na het uitbreidingsproject is geopend, maakt het mogelijk dat grotere schepen het kanaal kunnen passeren.
De nieuwe Panamax metriek, met de nieuwe sluizen, maakt het mogelijk dat schepen met een totale lengte van 366 meter, een breedte van 49 meter en een diepgang van 15,2 meter het kanaal kunnen passeren. De totale lift, de capaciteit om een schip omhoog of omlaag te brengen, van de sluizen is; Gatun sluizen-85 voet, Pedro Miguel sluizen-54 voet en Miraflores- tussen 64,5 voet en 43 voet vanwege de extreme getijden.
De poorten van de Panama Kanaalsluizen scheiden de champers, en zijn sterk genoeg om duizenden liters water vast te houden. De watersluizen worden in minder dan 10 minuten gevuld of geleegd en elk paar sluisdeuren heeft twee minuten nodig om te openen.
De grootte van de Panama sluisdeuren varieert van 14,33 tot 24,99 meter en meet 2,13 meter in dikte. Elke poort heeft twee vleugels met een breedte van 19,81 meter en deze vleugels sluiten in een “V”-vorm met de punt stroomopwaarts, zodat de poorten de kracht van het water aankunnen.
De poorten worden alleen geopend als het waterpeil aan beide zijden gelijk is. Een stootketting van ongeveer 30.000 pond aan het eind van elke sluis voorkomt dat schepen de deuren rammen voordat ze opengaan.
Om de schepen de sluis te laten passeren, moet elke kamer worden gevuld met 26.700.000 US gallons water. De sluizen worden bediend met behulp van de zwaartekrachtstroom van water uit meren zoals Gatún, Alajuela, en Miraflores. Aan het sluizenstelsel zijn duikers van 18 voet breed bevestigd, die tot taak hebben het water van deze meren naar de sluiskolken te voeren om de schepen omhoog te brengen en van de sluiskolken naar de volgende sluis of de zee om de schepen te laten zakken.
Het hele proces van het sluizenstelsel, dat elektrisch wordt bediend, wordt bestuurd vanuit een controlekamer die zich op de middelste muur van de bovenste sluisgang bevindt.
De controlekamers leiden de schepen door de sluiskolken met behulp van elektrische sleeplocomotieven. Schepen worden met behulp van deze machines, “muilezels” genaamd, met behulp van een kabel door de sluizen getrokken.
Gemiddeld hebben schepen zes van dergelijke muilezels nodig, drie aan elke kant, wanneer zij de sluizen gebruiken om het kanaal binnen te varen of te verlaten.
Werking van de Panamakanaalsluizen
De hele werking van het Panama Water Lock System kan in een paar stappen worden beschreven:
1. Het schip nadert de onderste kamer van de kanaalsluizen;
2. de klep van de eerste kamer gaat open en het water stroomt door de zwaartekracht van de hogere kamer naar de laagste, waardoor het waterpeil op zeeniveau komt;
3. de sluisdeur gaat open om het schip de kamer binnen te laten, en de sluisdeur sluit achter het schip;
4. de klep van de volgende kamer wordt geopend om het waterpeil te verhogen tot dat van de eerste kamer;
5. de klep van de sluis wordt geopend en het schip vaart de volgende kamer binnen;
6. het waterpeil wordt weer gelijk gemaakt en het schip verlaat tenslotte de sluis en vaart het 77 km lange kanaal binnen.
Aan het andere eind van het kanaal wordt een soortgelijk proces uitgevoerd om het schip te laten zakken tot zeeniveau.
In detail:
Voor een schip dat het kanaal vanaf het Atlantische uiteinde binnenvaart in zuidoostelijke richting, is de eerste ingang de eerste (op zeeniveau gelegen) sluiskolk bij de Gatun-sluizen.
Nadat de schepen de kamer zijn binnengevaren, worden de waterdichte sluisdeuren door de sluismeester gesloten en wordt de klep geopend om het water uit de aangrenzende tweede sluiskolk, 28 voet boven zeeniveau, te laten stromen.
Het water stroomt door ondergrondse pijpen de eerste kamer binnen totdat de waterniveaus gelijk zijn.
Hier worden echter geen pompen gebruikt; de hele operatie van het gelijkmaken van de waterniveaus tussen de sluiskolken van het Panamakanaal hangt af van de principes van de zwaartekracht om het water te verplaatsen en van het feit dat water zijn eigen niveau zoekt.
Wanneer de waterniveaus van twee aangrenzende sluiskolken gelijk zijn, stopt het water met stromen uit de waterdoorlaten.
Wanneer de waterniveaus tussen de eerste en de tweede sluiskolk gelijk zijn, wordt de klep door de sluismeester gesloten en worden vervolgens de waterdichte sluisdeuren tussen de eerste sluiskolk en de tweede sluiskolk geopend.
Dit proces stelt het schip in staat door te varen naar de tweede sluiskolk. De eerste handeling wordt vervolgens herhaald tussen de tweede sluiskolk en de derde sluiskolk, waardoor het schip op het niveau van het Gatun-meer wordt gebracht.
Na het sluiten van de laatste klep en het openen van de waterdichte sluisdeur is het schip 85 voet boven zeeniveau gebracht en kan het zijn reis naar de Stille Oceaan voortzetten.
Hetzelfde proces wordt omgekeerd gevolgd om het schip weer naar zeeniveau te sturen. Bij de Pedro Miguel sluizen aan het Pacifische uiteinde van het kanaal worden, wanneer het schip de eerste kamer binnenvaart, de waterdichte deuren gesloten en de klep van die sluiskolk geopend, waardoor het water uit de eerste sluiskolk in de relatief lager gelegen tweede sluiskolk kan stromen.
Nadat het waterpeil tussen de twee kamers op hetzelfde niveau is, worden de waterdichte deuren geopend, zodat het schip verder kan varen door de Gaillard Cut naar de Miraflores sluizen, waar de operatie van het verlagen van het schip naar zeeniveau wordt voltooid.
Disclaimer: De standpunten van de auteurs in dit artikel weerspiegelen niet noodzakelijkerwijs de standpunten van Marine Insight. Gegevens en kaarten, indien gebruikt, in het artikel zijn afkomstig van beschikbare informatie en zijn niet geauthenticeerd door enige wettelijke autoriteit. De auteur en Marine Insight beweren niet dat deze accuraat zijn en aanvaarden geen enkele verantwoordelijkheid daarvoor. De standpunten vormen slechts de meningen en vormen geen richtlijnen of aanbevelingen over enige door de lezer te volgen gedragslijn.
Het artikel of afbeeldingen mogen niet worden gereproduceerd, gekopieerd, gedeeld of gebruikt in welke vorm dan ook zonder toestemming van de auteur en Marine Insight.
Tags: algemene richtlijnen panamakanaal