巴拿馬運河為何不直接挖穿山體連通兩大洋,卻靠多級水閘通行呢?

經史 發佈 2023-12-30T15:16:16.208932+00:00

巴拿馬運河連通著太平洋與大西洋,是世界上最重要的航運要道之一,有力地促進了國際貿易的發展。每年有數萬次船隻通過巴拿馬運河,通行費足有十幾億美元,是巴拿馬國的重要經濟收入。

巴拿馬運河連通著太平洋與大西洋,是世界上最重要的航運要道之一,有力地促進了國際貿易的發展。

每年有數萬次船隻通過巴拿馬運河,通行費足有十幾億美元,是巴拿馬國的重要經濟收入。

但令人困惑的是,巴拿馬運河採用的是多級水閘通行,這就意味著船隻穿過運河的時間要更長,無形中減少了運河的收入,其為何不直接挖穿山體,將兩大洋連在一起,通行更加順暢呢?

巴拿馬運河通行指南

巴拿馬運河長達幾十公里,內有六個船閘,因此一條船隻想要經過巴拿馬運河,必須要做好三上三下的準備。

例如一條來自大西洋的船隻,想要通過巴拿馬運河進入太平洋,需要先進入進口航道,一路駛至加通水閘,這段距離約有11公里左右。隨後,船隻在三座水閘的作用下,升高26米,進入加通湖。但這段路程的形式頗費周折,每行進一個水閘就要停下等待抽放水上台階。

進入加通湖後的船隻通過一段人工渠行至新的水閘點,再經過三個水閘依次降低高度,最終進入與太平洋相水平的航道,駛入太平洋。

由此可見,船隻通過巴拿馬運河猶如上下樓梯,且中間需要不斷地等待,這就造成了其運河效率要比海平面式運河的效率低太多,而這所有的等待與時間消耗,在全球貿易中都需要以經濟為衡量,造成的損失數以萬計。

同時,由於水閘的控制與人工渠深度的影響,對於船隻所能承載的重量也有著一定的要求,一旦重力過大,對於船隻的行進也有著負面的影響,繼而造成經濟上的損失。面對這其中的弊端,修建者是沒有預見這一點,還是特意為之?

巴拿馬運河的修建

巴拿馬運河的修建最早開始於1880年,此時的巴拿馬還在哥倫比亞的管轄範圍內,其最先找到了美國,希望在美國的人力物力的支持下修建巴拿馬運河。

但美國一心想要獨占巴拿馬地區,對於哥倫比亞的請求一直推脫,哥倫比亞只好將目光放在了歐洲國家,並最終選擇了由法國人費迪南德•德•雷賽布創辦的建築公司。

此時費迪南德已經74歲,但是對巴拿馬運河的修建保持高度熱情。在11年前,他成功建造了蘇伊士運河,為他贏得了世界關注。他希望此次巴拿馬運河的修建,能夠繼續他的榮譽。這也是哥倫比亞選擇他的原因。

在運河的修建方式上,費迪南德並沒有過多的猶豫,而是準備直接採用與蘇伊士運河一樣的手法,鑿穿整個巴拿馬地峽,修建一條海平面運河,但令費迪南德沒有想到的是,巴拿馬運河的修建要比蘇伊士運河困難的多。

首先,巴拿馬運河工程的開挖量過大,遠遠超過了工程的預期;其次,巴拿馬地區地形複雜,且處於熱帶叢林氣候,到處都是雨林,環境濕熱,蛇蟲數不勝數,各種疾病頻發,造成將近兩萬勞工死亡;

最後,美國對於巴拿馬運河的修建一直保持高度關注,並不斷從中作梗,拉高工程用料的費用,讓法國公司舉步維艱。

1889年,法國公司宣告破產,巴拿馬運河的修建只能暫時停工。1903年,蠢蠢欲動的美國助力巴拿馬共和國獨立,並順利拿到巴拿馬運河的修建權與控制權,開始了新的修建。

有了費迪南德的前車之鑑,美國格外謹慎,其工程師史蒂文斯在經過多方考慮後,決定採用多級水閘提高水位的方案。

採用多級水閘背後的原因

史蒂文斯在美國小有成就,曾擔任鐵路工程師,對於整體工程的設計,以及後續需要達到的運輸效率有明確的規劃,而他之所以改變方案,無外乎以下兩個原因。

一是如果繼續採用鑿穿巴拿馬地峽的方案,所產生的巨大工程量很可能也將美國壓得喘不過氣來,讓巴拿馬運河的修建陷入僵局,如此一來得不償失。

二是考慮到巴拿馬運河兩端的水位高度不同,相差有50公分,這主要是因為太平洋那端的降雨量更加充裕,水量多,相對的鹽分濃度低於太平洋那端,再加之洋流、地球自偏力、信風等共同作用的影響,讓兩端產生了水位差。

這50公分的水位差,在風平浪靜時看似不多,但一旦出現漲潮情況,落差可達五、六米,對航道造成巨大的衝擊,十分容易引發事故。

出於這兩方面的共同考慮,美國最終決定採用多級水閘的方式修建運河,雖然由多級水閘控制的運河,無論是在修建的過程中還是在運行的過程中,修建成本和運營成本都大幅度增加,但是其安全、便利,讓許多貿易商船不得不從這裡通過,可以留下高額的「過路費」。

同時,為了能夠加大巴拿馬運河的運行收益,巴拿馬運河也在進行積極的擴建。

最近的一次擴建在2007年到2016年之間,因為在擴建的過程中,要保證船閘的用水與能源提供的情況,所以在擴建的過程中,一共在三個地方進行了處理:運河運行的兩端,以及加通湖至人工渠的航道。

通過拓寬以及加深等處理,巴拿馬運河所通過的船隻體積與可裝載量進一步提高,甚至達到了原來的三倍,這極大地提高運河後續的運營收入。

值得一提的是,在巴拿馬運河擴建之前,蘇伊士運河也經歷了擴建,並且因為其地理條件的優勢,擴建方式與時間比巴拿馬運河更加簡便與快速,但蘇伊士運河的「堵船」現象仍時有發生。這既是國際貿易蓬勃發展的表示,也是運河擴建需要跟上船隻大型化的提醒。

巴拿馬運河和蘇伊士運河,雖然建造方式有所不同,但它們的開通與發展,拉進了歐洲與美洲、亞洲等的距離,促進文化交流,並在國際貿易中起到了極其重要的作用,是當之無愧的世界的橋樑、偉大的航道。


參考資料

《巴拿馬運河》

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