巴拿马运河图解.doc

巴拿馬運河為何有船閘？我學生時，很困惑：巴拿馬運河有船閘，蘇伊士運河卻沒有？同學都說：蘇伊士運河兩端沒有水位差，巴拿馬運河則是太平洋端水位較高，所以需要有船閘。我再問：地球上所有海洋都是互通的，為什麼還會出現水位差？同學們語塞了，當時無資料可查，答案始終是個謎。(大西洋端的加通閘(Gatun Locks)。為三段式船閘，遠方為加通湖)【認知差很多】多年後，我才知蘇伊士運河兩端其實也有25公分水位差，巴拿馬運河則有50公分。高潮時兩端水位差，蘇伊士運河僅2米，巴拿馬運河則高達5、6米。巴拿馬運河，長度僅是蘇伊士運河的一半，高潮時兩端水位差卻大很多，水位差產生的流速衝擊會影響航行安全，所以航道需用船閘升降，以保障船隻航行。【相關數據】巴拿馬運河，北接大西洋的加勒比海、南接太平洋，地處巴拿馬地峽最狹窄段，全長81.3公里，寬150至304米，水深13.5至26.5米。由於運河有38公里在海拔26米的加通湖(Gatun Lake，如下圖)中，加通湖的兩端各有設船閘，以便船隻從低水位上升到高水位。巴拿馬運河平面、剖面圖。淺綠圈，是三組船閘(Gatun閘、Pedro Miguel閘、Miraflores閘)的位置【雷賽布的失算】巴拿馬運河，始建於1880年1月1日。法國人斐迪南德雷賽布（Ferdinand de Lesseps，如上圖），1869年成功建造蘇伊士運河，名利雙收之餘，1879年成立了巴拿馬洋際運河環球公司，以74歲高齡擔任總經理，準備再大幹一場。比照蘇伊士運河興建方式，直接鑿穿巴拿馬地峽。斐迪南低估了工程的難度，開挖量遠超過預期；而且，該地區屬於熱帶叢林氣候，天氣潮濕悶熱，多暴雨洪水，不利工程進行；加上瘧疾、黃熱病肆虐，導致二萬工人死亡。1889年，運河公司最後破產停工。【直接鑿穿 船閘抬高水位】1904年，美國買下運河公司的資產，接續興建。首先大舉撲滅蚊子，使瘧疾、黃熱病疫情得到控制。1906年，史蒂文斯(John Frank Stevens，如右圖)接任第二任總工程師，他在任僅兩年，但對於運河興建貢獻卓著。他鑑於法國直接鑿穿巴拿馬地峽的方案問題重重，決定改為多組船閘抬高水位的方案；也由於他是鐵路工程師出身，有效地改善施工鐵路系統，大大提升了運輸效率，使開挖的土方迅速運走，工程因此取得很大進展。儘管後來改採船閘抬高水位的方案，減少了開挖量，整個工程的土方量，竟然還是高達法國原先估計的三倍半！(施工鐵路系統。同時鋪設了五、六線，運輸效率大增)【水位差高的原因】巴拿馬運河兩端水位差，之所以比蘇伊士運兩端水位差高很多，主要原因是：太平洋端的雨量十分充沛，太平洋端的鹽分濃度因此低於大西洋端，海水密度變小，相對體積變較大，因此海平面產生了水位差。太平洋端的信風對升高水位也起了推波助瀾的作用。在大西洋端，圭亞那洋流沿著巴拿馬北側海域，向西流向墨西哥灣。因這股海流產生的水位傾斜，使巴拿馬運河大西洋端沿岸水域的水位降低了。(2005年，美國布希總統夫婦，由巴拿馬總統夫婦陪同，參觀Miraflores閘的控制中心)圖左，為太平洋端新建的三段式船閘，巴拿馬運河擴建計劃，於2006年動工，在運河南北兩端各新建一個大型船隻專用的船閘。