Jak działają śluzy wodne w Kanale Panamskim?

Jedna z głównych sztucznych dróg wodnych na świecie, Kanał Panamski łączy Ocean Atlantycki z Oceanem Spokojnym, przecinając Przesmyk Panamski – wąski pas oddzielający Morze Karaibskie od Oceanu Spokojnego.

Ukończony w sierpniu 1914 r., Kanał Panamski o długości 77 km pomaga statkom żeglującym między wschodnim i zachodnim wybrzeżem USA skrócić podróż o 15 000 km. Podobnie kanał pozwala zaoszczędzić do 3 700 km dla statków przepływających między Europą a Azją Wschodnią.

Obecnie Kanał Panamski odgrywa istotną rolę w gospodarce USA, ponieważ obsługuje znaczną część amerykańskiej żeglugi. W roku fiskalnym 2017, kanał był świadkiem przepłynięcia łącznie 13 548 statków, przewożących 403,8 mln ton ładunku Panama Canal.

Czy wiesz o tych interesujących faktach na temat Kanału Panamskiego?

Geograficznie oceany, z którymi łączy się Kanał Panamski, nie są na tym samym poziomie; Ocean Spokojny leży nieco wyżej niż Ocean Atlantycki.

Ta różnica w poziomie morza wymaga od statków wzniesienia się ponad teren Panamy – do 26 metrów nad poziom morza – aby dotrzeć do drugiego końca kanału.

Z pomocą śluz statki wpływające do kanału są podnoszone na wyższy poziom, a następnie opuszczane na poziom morza na drugim końcu kanału.

System śluz wodnych w Panamie jest uważany za jedną z największych usług inżynieryjnych podjętych w tym czasie, odpowiadającą potrzebom statków w zakresie oszczędności czasu tranzytu.

Projekt śluz Kanału Panamskiego

System śluz wodnych w Panamie składa się w sumie z trzech zestawów śluz – 12 śluz – które mają pomóc statkom w przepłynięciu między Oceanem Atlantyckim i Oceanem Spokojnym przez sztuczne jeziora i kanały.

Przed rozszerzeniem kanału, które zostało zakończone w 2016 roku, kanał miał dwie linie z dwoma zestawami śluz na obu końcach kanału.

Rozszerzenie kanału spowodowało powstanie trzeciego pasa i trzeciego zestawu śluz, które umożliwiają wejście większych statków.

Śluzy, znajdujące się po stronie Atlantyku i Pacyfiku, podnoszą i opuszczają statki do/z Kanału Panamskiego, który znajduje się na wysokości 26 metrów od poziomu morza.

Po stronie Pacyfiku system śluz obejmuje dwukomorowe śluzy Miraflores i jednokomorowe śluzy Pedro Miguel, natomiast po stronie Atlantyku Kanału Panamskiego znajdują się trzykomorowe śluzy Gatun.

Ponieważ te trzy zestawy śluz są sparowane, dwa równoległe ciągi śluz znajdują się w każdym z trzech miejsc śluzowania, umożliwiając jednoczesny ruch statków w przeciwnych kierunkach.

Jednakże w praktyce, tylko sześć masywnych par śluz jest wykorzystywanych przez statki do tranzytu teraz, a statki poruszają się w jednym kierunku na raz ze względu na ograniczenia bezpieczeństwa, aby przekroczyć Culebra Cut.

To również oznacza, że statki obecnie używają obu pasów śluzy tylko do poruszania się w jednym kierunku na raz.

Kliknij, aby powiększyć – Credits: @thepanamaCanal/Twitter

Oryginalne śluzy Kanału Panamskiego mają szerokość 33,53 metra (110 stóp), a każda śluza ma długość 320 metrów (1050 stóp). Ściany każdej śluzy mają grubość waha się od 15 metrów (u podstawy) do 3 metrów (na górze).

Wymiary śluzy decydują o wielkości statku, który jest również znany jako Panamax-, który może przejść przez kanał. Trzeci zestaw śluz otwarty po projekcie rozbudowy pozwala większym statkom przepłynąć przez kanał.

Nowa metryka Panamax, z nowymi śluzami, pozwala statkom o całkowitej długości 366 metrów, szerokości 49 metrów i zanurzeniu 15,2 metrów. The total lift, the capacity to raise or lower a vessel, of the locks are; Gatun locks-85 feet, Pedro Miguel locks-54 feet and Miraflores- between 64.5 feet and 43 feet due to the extreme tides.

The gates of the Panama Canal locks separate the champers, and are strong enough to hold thousands of litres of water. Śluzy wodne są napełniane lub opróżniane w czasie krótszym niż 10 minut, a otwarcie każdej pary wrót śluzy zajmuje dwie minuty.

Wielkość wrót śluzy Panamskiej waha się od 14,33 do 24,99 metra i mierzy 2,13 metra grubości. Każda brama posiada dwa skrzydła o szerokości 19,81 metra, które zamykają się w kształcie litery „V” z wierzchołkiem w górę rzeki, co pozwala bramie na wytrzymanie siły wody.

Bramy są otwierane tylko wtedy, gdy poziom wody jest równy po obu stronach. Łańcuch odbojowy, ważący około 30 000 funtów, na końcu każdej śluzy zapobiega uderzaniu statków we wrota przed ich otwarciem.

Aby przepuścić statki przez śluzę, każda komora musi być wypełniona 26 700 000 galonów wody. Śluzy są obsługiwane przy użyciu grawitacyjnego przepływu wody z jezior takich jak Gatún, Alajuela i Miraflores. System śluz obejmuje dołączone do niego przepusty wodne o szerokości 18 stóp, wykonujące obowiązek przenoszenia wody z tych jezior do komór w celu podniesienia statków i z komór do następnej śluzy lub do morza w celu opuszczenia statków.

Obsługiwany elektrycznie, cały proces systemu śluz jest kontrolowany z dyspozytorni znajdującej się na środkowej ścianie górnego ciągu śluz.

Komórki dyspozytorskie przeprowadzają statki przez komory śluz za pomocą elektrycznych lokomotyw holowniczych. Statki są przeciągane za pomocą tych maszyn, zwanych „mułami”, za pomocą kabla przez śluzy.

Średnio statki potrzebują sześciu takich mułów, po trzy na każdą burtę, kiedy korzystają ze śluz, aby wejść lub wyjść z kanału.

Operacja śluz Kanału Panamskiego

Całą operację działania systemu śluz wodnych w Panamie można opisać w kilku krokach:

1. Statek zbliża się do dolnej komory śluz kanałowych;

2. otwiera się zawór pierwszej komory i woda przepływa siłą grawitacji z wyższej komory do najniższej, doprowadzając poziom wody do poziomu morza;

3. otwierają się wrota śluzy, wpuszczając statek do komory, a wrota zamykają się za nim;

4. otwiera się zawór następnej komory, aby podnieść poziom wody do poziomu z pierwszej komory;

5. Wrota śluzy zostają otwarte i statek wpływa do następnej komory;

6. poziom wody zostaje ponownie wyrównany i statek ostatecznie wychodzi ze śluzy i wpływa do kanału o długości 77 km.

Na drugim końcu kanału zostanie przeprowadzony podobny proces w celu opuszczenia statku na poziom morza.

Szczegółowo:

W przypadku statku wchodzącego do kanału od strony Atlantyku, podróżującego w kierunku południowo-wschodnim, pierwsze wejście będzie miało miejsce w pierwszej (na poziomie morza) komorze śluzy znajdującej się w śluzie Gatun.

Po wpłynięciu statków do komory, wodoszczelne drzwi śluzy są zamykane przez śluzowego i otwierany jest zawór umożliwiający przepływ wody z sąsiedniej drugiej komory śluzy, położonej 28 stóp nad poziomem morza.

Woda przepływa podziemnymi rurami do pierwszej komory do momentu wyrównania się poziomów wody.

Jednakże nie używa się tu żadnych pomp; cała operacja wyrównywania poziomów wody pomiędzy komorami śluzy na Kanale Panamskim zależy od zasad grawitacji do przemieszczania wody i od faktu, że woda szuka swojego poziomu.

Gdy poziomy wody w dwóch sąsiednich komorach są równe, woda przestaje płynąć z przepustów wodnych.

Gdy poziomy wody w pierwszej i drugiej komorze są takie same, zawór zostaje zamknięty przez śluzowego, a następnie otwierane są wodoszczelne wrota śluzy między pierwszą a drugą komorą śluzy.

Proces ten umożliwia statkowi przejście do drugiej komory śluzy. Pierwsza operacja jest następnie powtarzana między drugą komorą śluzy a trzecią komorą śluzy, co powoduje podniesienie statku do poziomu jeziora Gatun.

Po zamknięciu ostatniego zaworu i otwarciu wodoszczelnych drzwi śluzy statek zostaje podniesiony na wysokość 85 stóp nad poziom morza i może kontynuować swoją podróż w kierunku Pacyfiku.

Ten sam proces jest odwrotnie wykonywany w celu odesłania statku z powrotem na poziom morza. W śluzie Pedro Miguel na pacyficznym końcu kanału, kiedy statek wpływa do pierwszej komory, wodoszczelne drzwi zostają zamknięte, a zawór zostaje otwarty w tej komorze śluzy, pozwalając wodzie spłynąć z pierwszej komory śluzy do stosunkowo niższej drugiej komory śluzy.

Po tym jak poziom wody pomiędzy dwoma komorami jest na tym samym poziomie, drzwi wodoszczelne są otwierane pozwalając statkowi kontynuować transmisję w dół Gaillard Cut do śluz Miraflores, gdzie operacja obniżenia statku do poziomu morza jest zakończona.

Zrzeczenie się odpowiedzialności: Poglądy autorów wyrażone w tym artykule niekoniecznie odzwierciedlają poglądy Marine Insight. Dane i wykresy, jeśli zostały użyte, w artykule zostały zaczerpnięte z dostępnych informacji i nie zostały uwierzytelnione przez żaden organ ustawowy. Autor i Marine Insight nie twierdzą, że są one dokładne i nie ponoszą żadnej odpowiedzialności za nie. Poglądy stanowią jedynie opinie i nie stanowią żadnych wytycznych ani zaleceń co do sposobu postępowania czytelnika.

Artykuł lub obrazy nie mogą być powielane, kopiowane, udostępniane lub wykorzystywane w jakiejkolwiek formie bez zgody autora i Marine Insight.

Tagi: ogólne wytyczne kanał panamski

.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.