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巴拿马运河真是个天才发明,山上修河,水中开路,让船只坐着电梯横渡两大洋,航程直接缩短数万公里,更一跃成为世界贸易晴雨表。但其修建过程却是历经坎坷,自一五三四年下令勘探航道开始,前后历时三百多年, 终于在一八八一年破土动工。运河最初采用海平式设计,结果建了八年也没有修成,耗费大量物力财力,更让两万多名工人丧生后重新规划,改用水闸式设计,终于在一九一四年完成了修建。水闸式设计非常聪明,运河两头分别有三组水闸, 水闸之间是微字形的闸门,水闸利用水流的重力作用,毫不费力就能让船支撑起来。船只有入口进入闸时后,后面高水位的闸是会自动放水,当两个闸是水位持平时,船只就能进入下一个闸,是 通过全部三个闸时后,船只已经升到了二十六米高的运河。但是这种射击面临一个问题,每次都有大量的淡水流入海洋,不加控制的花,运河很快就会干涸。还好巴拿马雨量非常充沛,人们又开山栅石修筑大坝,让河水汇聚形成大湖, 这下既能保证运河水量,又能防止洪水淹没大陆。现在我们再来看一下完整过程。当船只有太平洋驶入运河入口后, 会由拖船按机顶路线拖行前进。当到达第一个闸时后,电力车利用钢索拉动船只,以控制其在水闸内的平衡位置, 接着连续驶过三个闸市,就能正式进入运河了。然后沿着加通湖一路航行,当到达运河出口时,再利用同样的原理,一次通过三个闸市就可以顺利驶入大西洋了,整个过程只需要十几个小时,这可比沿着南美洲绕一圈舒服太多了。


这就是开凿四百八十年,耗资二点三亿美元建造的巴拿马运河。在一百二十年前美国拿到开凿权后,历经十一年才正式通航。在建造之初,巴拿马地峡直接阻断了太平洋和大西洋所有的船只往来,只能绕行南美洲进行贸易往来。 如果能够在巴拿马地峡建造一个通道,打通太平洋和大西洋的连接,那么船只就能够减少两万公里的航程, 对于世界各国的经济贸易起着举足轻重的作用,因此巴拿马运河就应运而生。巴拿马地峡的地形非常崎岖,全是由陡峭的山脉组成。 试想一下,如果让你在这个位置上施工,你会选择哪种方式开凿如此崎岖的地下?你可能会说,这还不简单,直接把山给挖空,向下一直开凿就行。这个想法早在一八九二年法国人就实施过, 但是山体的严重滑坡、暴雨加上疾病,在近八年的开凿时间中造成了两万两千人牺牲,最终这个想法还是以失败告终。直到一九零三年,美国人接手了这项烂尾的工程。美国设计师提出了一个绝妙的方法,他们认为并不需要开凿所有的山脉, 只需要移动其中一些高大陡峭的山脉,然后在中间灌满水就可以了。这样以来,船只需要升到相应的高度,就可以顺利的穿过巴拿马地峡。但是如何让一个个装满货物的重型船只从大西洋和太平洋海平面升到地峡中间的水位,是一个难题。 对此,聪明的设计师想到了一个简单绝妙的方法,比如我们在一个装满水的容器里放一个木块,如果想让木块到达不同的高度,我们只有向容器里面不断的灌满水,木块就会随着水平面的升 高而升高。巴拿马运河就是运用了这样的原理。设计师在入口处安装了三个闸门,在闸门的阻隔下就形成了三个独立的空间,当第一闸门打开时,船只就进入了第一个空间。 现在关闭第一个阀门,并打开底部和第二个空间相连接的小阀门,这样以来,第二个空间中的水就会流向第一个空间, 从而两个空间的水位就会保持一致。此时打开第二个阀门,船只就可以顺利的进入到第二个空间。现在关闭第二个阀门,并打开底部和第三个空间相连接的小阀门,这样第三个空间的水就会流向第二个空间,从而两个空间的水位就会保持一致, 船只就可以进入到第三个空间,这时再打开与运河相连接的阀门,船只就可以顺利的进入到上方的运河。在出口位置的设计和入口位置是 一样的,只不过阀门打开的顺序完全相反,这样看似完美的设计其实还存在着一个问题,当船只进入到第一个空间时,随着底部阀门的打开,第一个空间的海平面会升高,这样以来,当船只完全进入运河后,第一个空间的海平面就会比刚开始时高出的多, 这些多余的水必须释放到海洋中,下一艘船只才能再次的进入到第一个空间。然而第一个空间中多余的水则是来自于运河中的水流入其中,如果运河中的水长时间的流入到海洋,这就会造成运河中的水完全枯竭的现象, 最终导致整个巴拿马运河无法正常的运行。但幸运的是,运河中的水是由查格拉斯河提供,查格拉斯河是从巴拿马省内流出,再加上当地足够的降雨量,每艘船所损失的水很容 容易得到补给。当然,如果出现极为干旱的天气,也只能减少船只的装载量和通行量,直到等待雨季的到来,填满整个运河。这样一来,巴拿马运河就成功的连接了太平洋和大西洋, 成为了全世界贸易的重要交通枢纽,他的建造为人类文明的发展做出了重大的贡献。


你知道吗,只要巴拿马发生一场短暂的干旱,就可能导致巴拿马运河停止运营。巴拿马运河可以说是在土木工程界的一个奇迹,他运用的巧妙的设计,将来往船只抬升二十米的高度,让船只可以安全通过。美国人为了巴拿马运河这个项目 创造出了许多让人难以置信的机器。首先你要知道巴拿马运河这个项目有什么意义,为什么如此重要?在巴拿马运河项目之前,大西洋和太平洋是不相连的一条沟河,纵横的山脉横跟在大西洋与太平洋之间,阻断了两者的联系。 这使得想要从大西洋到达太平洋,需要完完整整的绕一圈,这段航线长达两万公里,这个过程会耗费大量的时间,但如果将横跟在大西洋和太平洋之间的山脉打通,传 船只从中通过,就能省下大量的时间,节省下大量的人力物力。而实现这种想法的最佳地点就在巴拿马,巴拿马共和国在中美洲的巴拿马地下上,东连哥伦比亚南滨太平洋西街哥斯达黎加北林加勒比海国土城 s 型连接 北美洲和南美洲,独特的地理位置造就了崎岖的地形。要打通这片区域,最简单的解决方案就是将这片区域打通,让两边的海水涌入并连接起来,这样船只就可以顺利通过了。 说起来容易,做起来那是难如登天。法国人在一八九二年就尝试过这个方案,为此也付出了惨痛的代价。山体滑坡、暴雨和疾病让法国人见识到了什么叫做残酷。法国人整整在这上面花了八年的时间, 造成近两万两千人的死亡,结果灰溜溜的跑了,放弃了这个计划,最终该项目被美国人接手了。有了法国人的前车之鉴,美国人不再延续开山这种愚蠢的想法,而是想出了一个绝妙的点子,只需要将巨大的山体开凿开,制造出一片相对平整的土地, 再用海水将其淹没过去,就能贯通两个大洋了。更重要的点在于,美国人又想出了一个点子,使得整个项目只需要填充一部分的海水, 而不会让海水淹没整个巴拿马。他们想出的点子是将船只的高度抬升到这个新的水平面上,就能够使船只轻松通过巴拿马。那他们究竟是如何做到的呢?将一艘重型船只抬高到新的水位上了,其实原理很简单,如果一个物体漂浮在水面上,只要增 加水位,该物体就能够被提升。要实现这个理论,就需要在巴拿马运河入口处安装三个闸门,假设当第一个闸门打开时,船只进入两个闸门之间的区域后,关闭第一个闸门,并打开其中的阀门, 第二个枪式的水就被释放到第一个枪式内,船就可以毫不费力的被抬升。一旦到达相同的水位,就打开第二个闸门,船只进入第二个舱式,接着再关闭第二个阀门, 再次进行同样的操作,直指船只进入到被升高的水上平台,船只就可以继续行情。到达运河末端后,再次进行排水放水的操作,船只就顺利的离开巴拿马运河了。 这简直就是天才的想法,船只的这种上升和下降是一种完全基于重力的方法,这种操作根本就不需要外部能量。 但如果有细心的观众就会发现,这其中还存在一点小问题,当第一艘船进入运河时,让相邻的两个水位处于同一水位时,指导船只进入运河当中。第一个仓室内的水位会高于海平面,为了让其余船只进入其中,这些多余的水 就会被排放到海洋当中。由于起初的水是来自开凿的人工湖,加通湖中每通过一艘船,就会让加通湖失去一部分水。如果不解决这个问题,加通湖就会完全干涸,那整个巴拿马运河也将停止运营, 项目也就失败了。但幸运的是,情况并非如此。架通湖是由查格拉斯河供水,而这个查格拉斯河的水来自巴拿马当地的降雨。只要雨水充足,每艘船过境时出现的水损失就很容易得到补充。但在 二零一九年,巴拿马运河的干旱吓坏了所有人。巴拿马的水位由于干旱变得过低,一些货船被迫限制了货物的数量,以确保货物的安全。所以巴拿马一旦出现干旱,就只能等到降雨量充足, 湖水补充完毕后才能继续运行。现在方案已经有了,让我们看一下美国人最初是如何解决用湖水淹没巴拿马运河这个区域的。首先必须在查格拉斯河的水流上建造一座大坝,湖水会在大坝区域内积聚,渐渐形成一个湖泊。 新形成的湖泊被称为佳通湖,是世界上最大的人造湖之一,只需要控制大坝的高度就可以让水淹没整片区域,但事实情况并没有那么简单,如果将这一整片区域全部淹没,那么无法控制的洪水将淹没整个 巴拿马。所以美国的工程师决定在水量达到淹没三分之二,周围土地只剩下一小部分没被淹没时,清除这个十五公里长的未淹没区域,形成一条河道连接大坝和海洋。为此 美国的工程师制造出了许多钢铁怪物,用于开凿山体连接海洋。 其中的大工程是比赛洛斯制造的蒸汽铲。可就是这样的钢铁举手,在连同整个巴拿马运河这件事上,足足干废了七十台,并且还对一些大型岩石 丝毫不起作用。所以最简单粗暴的方法就是用炸药。在挖掘的这项工作中,平均每个月都得消耗八十万只炸药。炸药可以毫不费力的将大块岩石 炸碎,然后就可以使用蒸汽铲毫不费力的清除碎石,就这么一勺就可以装起两吨重的碎石。这台巨大的机器及动力源全部来自尾部的蒸汽机。这台蒸汽机控制机器的方式 在当时是令人难以置信的创新方式。链轮结构,工程师们用绕有绳索的安全座来转动机械臂,机械臂上装有两个巨大的齿轮, 使得铲斗可以前后移动。在铲斗准备倾倒时,操作员只需拉动发锁,就可以将铲斗内部的东西倾倒卸载机上,卸载机就会拉着这些泥土碎块前往垃圾场,每天都有成千上百吨的泥土碎块被运出, 但这些垃圾要用人工清理的话,就是从卸载机上推下去都得把人干废了。于是工程师们又想出了一个好点子,他们在 卸载机上装一个梯形的小配件,当卸载机到达垃圾场就会发动这个机器,当他运作时,就会将车上的垃圾通通推下去。那这些清理出来的垃圾,当下一辆卸载机运着垃圾过来时,就直接往上继续倒吗?当然不是。美国人为此特意发明了另一种机器, 泥土洒布机。在这个机器的两侧装有两片钢印,可以伸展出十一到十三英尺。他可以毫不费力的推开泥土并将其压平从 的。工程师们在将轨道转移到新的平台的表面上去。为了更容易移动轨道,他们还发明了一种叫轨道移位器的机, 该机器有一个由极车驱动的小型起重机,工人们将轨道与机器相连接之后,机器就会将轨道从地面上开启。你可能很疑惑,钢铁打造的轨道是如何 做到这样弯曲的,因为他们制作轨道时用了一种特殊的柔性材料,这样轨道就很容易的被移到了另一侧。有了这个机器就不需要拆卸和重组轨道,就可以移动部分轨道。这种方法大约可以减少五百名工人的辛勤劳作,估计为美国政府 节省了数百万美元的开支。现在来看看美国人是如何在坚硬的山脉上打开一道口子的。美国人只是将不平整较大的山体清除,这笔法国人想要挖通山体, 整整节约了三分之二的工作量。清理完山体,接下来就是打通干伯亚堤坝。美国人采用了一种非常时尚的方法解决了这个问题。一九一三年,美国总统伍德罗威尔逊坐在白宫里按下了按钮,向六千公里外的巴拿马干伯亚堤坝下埋藏的的七千公 炸药发送信号。经过了四秒钟的信号传播之后,巨大的火花和爆炸过后,干伯亚迪吧留下了六十英尺的间隙。加通湖的水立即灌入其中,大西洋和太平洋第一次被灌通了。这不仅是美国人的骄傲,乃至全世界的人民都值得庆祝的历史时刻。 better call saul! 当货船来到巴拿马运河时,必须关闭螺旋桨,停在原地。运河内会使出两艘拖船,拖着货船移动。这个过程不允许船舶自行开船通过闸门。之所以这么做,是为了观察船舶 能否完美通过闸门,再由另外的船从侧面推动船只,使其与运河的闸门对齐。运河工作人员将船舶拴在 在饲料被称为骡子的电力机车上,在闸墙两侧有两条高压铁轨,他们在这上面行驶,小心翼翼的引导船舶,使其不会撞到闸门墙壁上,通过水街爬升操作。当船只通过运河 打库莱布拉切口后,还能欣赏到巴拿马修理的风景。一旦船只到达切口末端,就会使用反向步骤下降。以上就是本期的全部内容,如果你喜欢本期视频,别忘了点赞关注,让我们下期再见!

设计出巴拿马运河的人简直是个鬼才,他连接在太平洋和大西洋之间,巴拿马这个国家被贯穿成了两半,如果没有巴拿马运河,就要多出一点四万公里的距离。 巴拿马运河最初的建设是由法国人建设的,法国人起初决定挖穿整个巴拿马国家的土地,但是这样的工程实在太大,最终在一八九二年放弃。 后来美国人接手,并且想到一个绝妙的主意,我们为什么要挖穿整个国家?只需要搬走那些巨大的山脉,一部分,两头在建上堤坝,然后用水淹没整片土地,这样船只就可以通过巴拿马国家到达另一头了。 那么问题来了,怎么把这么重的船送到这个水位呢?聪明的工程师利用水位上升,在巴拿马运河的入口处建造了这种三闸门设计通道。当第一个阀门打开时,船只进入两个闸门中间, 然后打开第二水室内阀门,和第一道水室内阀门串联,此时第二道水室的水会和第一道慢慢平行,这个时候就可以打开第二道闸门了。川居的高度已经上升,可以行驶到第二水室。 同样的操作,打开第三和第二水式的串联阀门上升后再进入下一个位面,经过几次这样的操作后,进入到了运河内部, 最后到达运河末端。也是同样的操作,经过一层层的卫冕降低,最终通过运河。这种操作基本上不需要多少外力就可以完成。 假如长时间不下雨,巴拿马国家内部运河水为干枯,岂不是运河要停止运行?这倒不必担心,巴拿马内部运河的水是由查格拉斯河供水的,而查格拉斯河水是由巴拿马内陆各省供给,所以全国只要下雨都会汇集到这里。其实在一九一四年,为了建成巴拿马运河,当时发明了很多 有趣的机器,这是工程师制造的蒸汽铲,这种蒸汽铲完全是上个世纪出来的,全部由链条齿轮连接,操作简单并且还实用。 这样的蒸汽铲在当时一共投入了八十台。而当时为了快速清空火车上的石头,工程师也是想到了一个特殊的装置,他们就是通过这样简单的装置解决了快速卸海的大问题。 而卸载在火车两侧的石头就需要另项发明,这就是泥土洒布机。泥土洒布机两侧有钢翼,当钢翼展开后,就可以将铁轨两侧的泥土推开,吐出更多的空间,方便下一个神奇的操作。工人开了一个带有小吊机的火车,然后连接上下方的铁轨, 将轨道升起后移动到另一侧。当然这个铁轨是使用特殊材料软钢制造的,这样就可以在不拆除铁轨重建的情况下,把整条铁轨位移到任何位置,不仅结 省了大量的时间,同时至少节省了五百名工人辛苦劳务。挖开部分挡道的山丘后,再利用水位淹没整片巴拿马运河,水位到达一定高度后,船只自然就可以通过运河了。下面我们来仔细观赏下通过巴拿马运河的整个过程。看完记得点赞分享哦!

