18新利最新登入巴拿马运河是如何让水流上坡的

由:约翰·多诺万|
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美国土木工程师协会认为巴拿马运河是现代世界七大奇迹之一。巴拿马运河

20世纪初,在中美洲炎热的丛林里,成千上万的工人冒着雨和泥辛苦地工作,试图把巴拿马劈成两半,以便加入美洲太平洋与加勒比海相连。然而,这项艰巨而肮脏的工作不仅仅是挖掘和爆破。早期在巴拿马运河工作只是为了生存。

但是,尽管巴拿马运河在工程上取得了突破性的成就,但美国土木工程师协会的一项荣誉是现代世界七大奇迹事实证明,这是一个最关键的决定,它更多地涉及人而不是机器。

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〇数千名劳动者也许多达22000个-死于法国人第一次试图开凿运河。黄热病也很猖獗疟疾.工作事故造成人员伤亡和伤残。1903年,当美国人接管这一工作时,将近80%的劳动力正在逃离。

1905年,著名工程师约翰·弗兰克·史蒂文斯来到这里,他的第一项工作就是阻止这场大屠杀。这意味着接受相对较新的控制蚊子的想法,这是美国陆军医生所青睐的措施威廉·克劳福德·戈尔加斯-会使工地更安全。

那个时代的男人无法想象蚊子能杀死一个强壮的人。他们就是不尊重这一点。J.大卫·罗杰斯他是哈佛大学地质工程教授密苏里科技大学.“要让这个项目运转起来,你必须克服的是卫生问题。”

在戈尔加斯的指导下,在史蒂文斯的命令下,为了控制蚊子,他们排干了沼泽地的水,切断了工人附近的草地。使用了杀虫剂。工人们的宿舍都被检查过了。捕获成蚊。奎宁是给男性的。结果:该地区的黄热病几乎被根除。而且,根据疾病控制和预防中心,疟疾在总人口中的死亡率从1906年7月的最高16.21‰下降到1909年12月的2.58‰。

医学上的成功为后来的工程奇迹铺平了道路。

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巴拿马运河的建设始于20世纪初,过程残酷而缓慢。超过2.2万人在施工期间死亡,其中许多人死于疟疾。
国会图书馆

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为什么要修巴拿马运河?

在目睹了埃及水路的相对成功之后苏伊士运河美国设想了一条穿越中美洲的捷径,以加强其作为两洋强国的地位。

在巴拿马运河开通之前,船只必须绕南美洲一圈才能到达该国的另一边。1898年缅因号在哈瓦那港沉没后不久,俄勒冈号从西海岸绕过智利南端的合恩角,一路驶往古巴。这次旅行花了66天。如果巴拿马运河投入使用,这将需要21天左右的时间,并节省约8000英里(12874公里)的行程。

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多年来,美国一直在考虑修建一条穿越尼加拉瓜的运河。但工程上的担忧——更不用说对该地区活火山的担忧了——促使泰迪·罗斯福总统转而继续在巴拿马的法国遗址。1903年,他同意向法国支付4000万美元(现在大概是12亿美元),美国人控制了一个需要十多年才能完成的项目。

“法国人(帮助埃及修建苏伊士运河)没有意识到这是多么庞大和复杂,”罗杰斯说。18新利最新登入“就像两个不同的世界。”

随着美国人的控制,巴拿马运河的建设成为了美国智慧和技术的一个大胆的例子。18新利最新登入“这是一个民族自豪感项目,”罗杰斯说。“我们只是不停地开支票。”

到最后,美国已经拿出了大约3.75亿美元(接近今天的110亿美元)。该项目超出预算444%。

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一艘游轮接近巴拿马运河的第一个船闸,加通船闸,船闸门刚刚打开,允许进入。一艘货船在第二平行船闸。两艘船都在向西驶向太平洋。
elmvilla /盖蒂图片社

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面临的障碍

除了建造初期的致命疾病、恶劣的天气(热带降雨和高温)和成本之外,工程师们还对巴拿马运河的本质进行了争论。他们最终放弃了修建海平面运河(如苏伊士运河)的想法,而史蒂文斯坚持要建造一系列船闸,根据需要升降船只。但这一设计需要另一个大项目的建设。

加通大坝曾是世界上最大的大坝,为了确保太平洋和大西洋之间的水流正常流动,不得不在有时湍急的查格雷斯河上建造。这就形成了加通湖,这是运河运营的一个重要组成部分(下文将详细介绍)。

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此外,这个项目的规模也非常庞大:法国和美国的建筑商需要挖掘72亿立方英尺(2.68亿立方码)的泥土和岩石,是建造苏伊士运河所需挖土量的三倍。大部分渣土被放在轨道车厢上,运到海岸,在海洋中堆成巨大的堆。现在它形成了防波堤、城镇地基和军事基地。许多垃圾也被倾倒到邻近的丛林中。

“土方的效率是惊人的,”罗杰斯说。“地球上以前从未见过这样的事情。事后很长一段时间都没有。”

还有一个持续存在的问题:山体滑坡.尽管面临不断的挑战,巴拿马运河还是于1914年8月开通,SS Ancon号成为第一艘正式通过运河的船只。

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巴拿马运河的大规模扩建延长了上锁的闸门,允许更大的货船和航空母舰通过。
巴拿马运河

罗杰斯说:“他们必须在旅途中学习很多东西。他说:“他们用完了美国生产的所有玻璃陶土管、美国生产的所有水泥和美国生产的所有炸药。在这10年里,所有人都流向了巴拿马。”

在最初的五年里,由于一战由于一系列的山体滑坡(导致通道几乎在1915年全年关闭,并将持续数年),这条运河几乎没有使用过。这种情况很快就会改变。

巴拿马运河在第二次世界大战期间被美国军舰广泛通行,现在已成为东西方之间的主要航运路线。

有一段时间,工程师们再次考虑将这条通道建成一条海平面运河,这样就不需要使用船闸,缩短通行时间。但这个想法后来被放弃了。第二次世界大战后,当军用船只变得太大而无法通过时,工程师们还考虑过“核挖掘”——实际上,通过使用地下核装置来开辟运河。这也被驳回了。

1977年,《联合国宪章》签署Torrijos-Carter条约从1999年12月31日起,美国将运河控制权交还给巴拿马。从此,巴拿马运河已经扩展-船闸过去宽约100英尺(30米);现在它们有175- 185英尺(53- 56米)宽,所以现在即使是最大的航空母舰和货船也可以通过。

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18新利最新登入锁的工作原理

一旦船只进入巴拿马运河,他们的目标是让他们越过地形,到达海拔85英尺(26米)的加通湖。这就是锁定系统出现的原因。巴拿马运河的设计选择了锁定系统,因为太平洋的海平面比大西洋高。所以与其挖掘下来到海平面,工程师们确定了一系列可以提升船只的大型锁门以上海平面上升到一个大型人工湖(加通湖)将是最好的选择。

从大西洋进入巴拿马运河的船只进入三个加通船闸中的第一个,在那里,巨大的舱室充满了2670万加仑的水。来填满房间进水和升船时,人字门和下部锁阀关闭,而上部阀门打开。加通湖的水从房间地板上的20个洞冲进来。舱内完全充满并使飞船上升大约需要8分钟。这一过程重复两次,直到船与加通湖齐平。

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然后船穿过加通湖,直到到达太平洋,在那里它进入佩德罗米格尔船闸,这个过程反过来——它从加通湖通过两个船闸降低到海平面。从大西洋到太平洋的整个旅程平均需要8到10个小时。

船只并非免费通过巴拿马运河。他们支付人数根据他们每次进入时对船只的测量。巴拿马的收入超过每年25亿美元.这条运河长达50英里(80公里)每年近14000次旅行主要由集装箱船和其他运输燃料、煤炭、谷物和矿物/金属的船只通过,但也有其他小型船只通过。

现在,在它开放100多年后,你可以看到为什么它仍然是一个工程奇迹。

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