Hvordan Panamakanalen får vandstrømningen opad

I de opvarmede jungler i Mellemamerika i begyndelsen af ​​1900'erne, tusinder af arbejdere sled i regn og mudder og forsøgte at kløve Panama halvt for at slutte sig til Stillehavet med Det Caribiske Hav. Den vanskelige, beskidt arbejde involverede mere end at grave og dynamisere, selvom. Arbejde på Panamakanalen i de tidlige dage handlede om simpelthen at overleve.

Men for alle de banebrydende ingeniørbragder, der blev opnået ved oprettelsen af ​​Panamakanalen - et af American Society of Civil Engineers 'syv moderne vidundere - var det en beslutning, der handlede mere om mennesket end maskinen, der viste sig mest kritisk.

Tusinder af arbejdere - måske hele 22, 000 - døde, mens franskmændene først forsøgte at grave kanalen. Gul feber var voldsom, som malaria. Arbejdsulykker dræbt og lemlæstet. Næsten 80 procent af arbejdsstyrken var på flugt, da amerikanerne overtog jobbet i 1903.

Da den berømte ingeniør John Frank Stevens ankom i 1905, hans første job var at stoppe blodbadet. Og det betød at acceptere den relativt nye idé om, at bekæmpelse af myg - en foranstaltning foretrukket af den amerikanske hærlæge William Crawford Gorgas - ville gøre arbejdsstedet mere sikkert.

"Mænd i den æra kunne ikke forestille sig, at en myg kunne dræbe en stærk mand. De kunne bare ikke respektere det, "siger J. David Rogers, professor i geologisk teknik ved Missouri University of Science &Technology. "Det, du var nødt til at erobre for at få det projekt til at fungere, var sanitetsspørgsmålene."

Med Gorgas 'vejledning og under Stevens' ordrer, sumpområder blev drænet, og græsarealer tæt på arbejdere blev klippet for at kontrollere myggen. Der blev brugt insekticider. Arbejderkvarterer blev screenet. Voksne myg blev fanget. Kinin blev administreret til mændene. Resultatet:Gul feber i området var næsten udryddet. Og, ifølge Centers for Disease Control and Prevention, dødsfald som følge af malaria i den samlede befolkning blev reduceret fra maksimalt 16,21 pr. 000 i juli 1906 til 2,58 pr. 1, 000 i december 1909.

Den medicinske succes banede vejen for det tekniske vidunder, der fulgte.

Hvorfor bygge Panamakanalen?

Efter at have set den relative succes med en anden vandvej - Egyptens Suez -kanal, som åbnede i 1869-Amerika forestillede sig en genvej gennem Mellemamerika som en måde at styrke sin position som en tohavsmagt.

Inden Panamakanalen åbnede, skibe måtte rejse hele vejen rundt i Sydamerika for at komme til den anden side af landet. Kort efter at USS Maine blev sænket i Havana Havn i 1898, USS Oregon sejlede fra vestkysten omkring Cape Horn på den sydlige spids af Chile helt til Cuba. Turen tog 66 dage. Det ville have taget omkring 21 dage, hvis Panamakanalen var operationel og havde sparet omkring 8, 000 miles (12, 874 kilometer) rejse.

Årevis, USA havde overvejet at bygge en kanal gennem Nicaragua. Men ingeniørmæssige bekymringer - for ikke at nævne bekymringer om aktive vulkaner i området - fik præsident Teddy Roosevelt til at fortsætte med det mislykkede franske sted i Panama i stedet. I 1903, han accepterede at betale franskmændene 40 millioner dollars (det ville være omkring 1,2 milliarder dollars nu), og amerikanerne overtog kontrollen med et projekt, der ville tage mere end et årti at gennemføre.

"Franskmændene [der havde hjulpet med at bygge Suez -kanalen i Egypten] indså ikke, hvor massivt og komplekst dette var, "Siger Rogers." Det var som to forskellige verdener. "

Da amerikanerne overtog kontrollen, bygningen af ​​Panamakanalen blev et dristigt eksempel på amerikansk opfindsomhed og know-how. "Det var et nationalt stolthedsprojekt, "Siger Rogers." Vi blev ved med at skrive checks. "

Til sidst, USA havde udbetalt omkring 375 millioner dollars (et sted tæt på 11 milliarder dollars i dag). Projektet kom i cirka 444 procent over budgettet.

The Hurdles Faced

Udover de dødelige sygdomme, der plagede konstruktionens tidlige dage, det vanskelige vejr (tropiske regnskyl og intens varme) og omkostningerne, ingeniører diskuterede tidligt selve Panamakanalens natur. De opgav endelig ideer om en kanal på havoverfladen (som Suez), med Stevens i stedet insisterer på en række låse, der ville hæve eller sænke skibe efter behov. Men det design nødvendiggjorde konstruktion af et andet stort projekt.

Gatun Dam, på et tidspunkt den største dæmning i verden, skulle bygges på tværs af den til tider rasende Chagres-flod for at sikre den korrekte vandstrøm mellem Stillehavet og Atlanterhavet. Det dannede Gatun -søen, en vigtig komponent i kanalens drift (mere om det nedenfor).

Og så var der det store omfang af projektet:Mellem de franske og amerikanske bygherrer, omkring 7,2 milliarder kubikfod (268 millioner kubikmeter) jord og sten skulle graves ud, tre gange det, der blev fjernet for at bygge Suez -kanalen. Det meste af møg blev placeret på skinnevogne, sendt til kysterne og dumpet i enorme bunker i havet. Det danner nu bølgebryder og fundamentet for byer og en militærbase. Meget blev dumpet i den tilstødende jungle, også.

"Effektiviteten i jordflytning var svimlende, "Siger Rogers." Jorden havde aldrig set noget lignende før. Og det gjorde det ikke bagefter i lang tid. "

Også et vedvarende problem:jordskred. På trods af de konstante udfordringer, Panamakanalen åbnede i august 1914, med SS Ancon, der blev det første skib til officielt at tage turen igennem.

"De skulle lære meget, mens de gik, "Siger Rogers." De brugte alle de forglasede lerør, der skulle produceres i USA, og al cement produceret i USA, og al den dynamit, der produceres i USA. I hele denne 10-årige periode, alle omdirigeret ned til Panama. "

I de første fem år, nedsat trafik på grund af Første Verdenskrig og en række jordskred (som lukkede passagen for næsten hele 1915 og ville fortsætte i årevis), kanalen blev knap brugt. Det ville snart ændre sig.

Panamakanalen blev rejst meget af amerikanske krigsskibe i anden verdenskrig, og nu er det blevet en stor forsendelsesrute mellem øst og vest.

På én gang, ingeniører kiggede igen på at gøre passagen til en havniveau kanal, hvilket ville eliminere behovet for låse og reducere rejsetiden. Den idé blev skrottet. Efter Anden Verdenskrig, da militærskibe blev for store til at passere igennem, ingeniører betragtede også "atomudgravninger" - effektivt, skabe kanaler ved brug af underjordiske nukleare enheder. At, også, blev afskediget.

I 1977, underskrivelsen af ​​Torrijos-Carter-traktaterne returnerede kontrollen over kanalen fra USA til Panama, gældende 31. december, 1999. Siden da har Panamakanalen er blevet udvidet-sluserne var tidligere omkring 30 meter brede; nu er de 175 til 185 fod (53 til 56 meter) brede- så nu kan selv de største hangarskibe og fragtskibe passere igennem.

Sådan fungerer låsene

Målet, når et skib kommer ind i Panamakanalen, er at få dem op og over terrænet - og op 26 meter over havets overflade til Gatun -søen. Det er her, låsesystemet kommer ind. Et låsesystem blev valgt til Panamakanalens design, fordi Stillehavet sidder på et højere havniveau end Atlanterhavet. Altså frem for at udgrave ned til havets overflade, ingeniører fastslog, at en række massive låseporte, der kunne rejse skibe over havniveau i en stor menneskeskabt sø (Gatun-søen) ville være den bedste løsning.

Skibe, der kommer ind i Panamakanalen fra Atlanterhavet, kommer ind i den første af tre Gatun -låse, hvor det massive kammer fylder med 26,7 millioner liter vand. For at fylde kammeret med vand og hæve skibet, geringsporte og nedre låseventiler er lukkede, mens de øvre ventiler åbnes. Vandet fra Gatun -søen siver ind gennem 20 huller i kammergulvet. Det tager cirka otte minutter for kammeret at fylde og rejse skibet helt. Processen gentages to gange mere, indtil skibet er i niveau med Gatun -søen.

Skibet rejser derefter gennem Gatun -søen, indtil det når Stillehavet, hvor det kommer ind i Pedro Miguel Locks, og processen går omvendt - det sænkes gennem to sluser fra Gatun -søen tilbage til havets overflade. Hele turen - fra Atlanterhavet til Stillehavet - tager i gennemsnit 8 til 10 timer.

Skibene går ikke gratis gennem Panamakanalen. De betaler en vejafgift baseret på fartøjets målinger, hver gang de kommer ind. Og det tjener Panama mere end 2,5 milliarder dollars om året. Den 80 kilometer lange kanal er vært for næsten 14, 000 ture om året, hovedsageligt af containerskibe og andre, der transporterer brændstof, kul, korn og mineraler/metaller, selvom andre små skibe foretager overfarten, såvel.

Nu, mere end 100 år efter åbningen, du kan se, hvorfor det stadig er et teknisk vidunder.

De 46 låseporte er medvirkende til Panamakanalens succes - og de er massive. Alle er 65 fod brede med 7 fod dybe (19 meter brede og 2 meter dybe). Deres højder varierer, selvom, og strækker sig overalt fra 47 til 82 fod (14 til 24 meter). Miraflores -portene er de højeste på grund af Stillehavets tidevand. Men alle portene vejer mellem 353,8 og 662,2 tons (321 og 600 tons).