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  • 巴拿马运河比海平面高多少(巴拿马运河海平面为什么落差这么大)

    栏目: 百科 日期:2022-12-07 08:00:29 浏览量(来源:小吴

    [摘要]巴拿马运河为什么不与海平面一样高呢?因为巴拿马运河并不是我们一般人所想像的一条“水道”,它是建在横过陆地地峡之处,但它更像是一座“桥梁”。巴拿马运河没有将太平洋...

    巴拿马运河为什么不与海平面一样高呢?

    因为巴拿马运河并不是我们一般人所想像的一条“水道”,它是建在横过陆地地峡之处,但它更像是一座“桥梁”。

    巴拿马运河没有将太平洋和大西洋的水接通而是以大陆中间的湖泊为中心,从两边开凿,向中间聚拢,所以它就高于海平面。

    或许,到过巴拿马的人一定会亲眼目睹它的风采,真是当之无愧的“世界七大工程奇迹”之一啊!

    它的一个奇异之处在于,大部分河段竟然高出海面将近26米,船只通过运河如同通过一座高架的水桥。

    在太平洋一端升起近26米才能驶入运河,到大西洋一端之后则必须下降近26米才能驶离运河。

    巴拿马运河让船翻过了山越过了岭,从太平洋跨到了大西洋,大大提高了国际海运的效率

    它让往来于亚洲与美国东部地区、欧洲与太平洋东岸地区的船只航程缩短了大约5500海里;让美国东西海岸间的航程,比绕到南美洲的合恩角缩短了14800多公里。

    那么,它只是连通两个大洋,为什么不直接挖通巴拿马地峡而要费这么大的劲让河“翻山越岭”呢?

    事实上,巴拿马运河在开工之初,的确是打算直接挖通地峡的,但在100多年前的施工条件下,要把那些山体挖开,其工程量大到惊人。

    而且,还有一个更严重的问题摆在施工者面前,那就是,巴拿马地峡临太平洋一端的海面,其水位比大西洋一端高出几十厘米,而在高潮时更是会高出5-6米。

    运河一旦建成,由于两端落差大,河水流速极快,会对运河中航行的船只造成危险

    于是,建设者只能将工程改建成如今的水闸提升式运河,让船只通过船闸上下通航

    是什么原因引起巴拿马运河的水面高低不平呢?

    第一,受引潮力的作用。

    引潮力是月球、太阳的万有引力和与之对应的惯性力的合力。

    而引潮力非地球之力所能控制的。海水在日、月持久的引潮力作用下海面周期性地升降、涨落与进退。

    人们知道,巴拿马运河全长只有82公里左右,但是,运河两端的潮汐类型和潮差却差异很大

    在运河的大西洋一端,是著名的科伦港,那里的潮汐通常每天涨落一次,潮差不过60厘米左右。

    而在运河的太平洋这一端是巴拿马湾,潮汐每天涨落两次,而且大潮时潮差高达9米左右。

    由于巴拿马运河两端的潮汐性质和潮差相差悬殊,引起了巴拿马运河的水道经常有一个相对落差,水流随潮位而时常改变。

    这就造成了运河两端的水位不一样了。

    第二,海水温度和盐度共同作用。

    我们知道,海水是含有盐分的,而不同海域所含盐分是不同的。

    温度高的海域海水的溶解度会比温度低的海域大,也就是说同样质量的海水中可以溶解更多的盐。

    在气温高、淡水补充少的海域,盐度的增加会更加显著。海水盐度变大之后,密度也会随之变大,水面便会稍微降低。

    为什么海水密度大的海域水面高度会更低呢?

    地球上的海洋是现实生活中一个巨大的连通器,因为虽然其上部被陆地或岛屿隔开,但下部却是相连通的。

    那么哪片海域密度大,那片海域的水面便低。

    一般来说,在地球上,南北纬30°附近的副热带海域海水密度会比较大,因为这些地方不仅气温高,而且终年少雨,导致海水蒸发量大于降水量,海水盐度很大,从而海水密度大

    例如,红海位于副热带高压带附近,其海水密度是地球上的海洋中最大的。

    在苏伊士运河开通前,海水通过地面渗透和地下水作用,已经基本具有连通器效应,红海的海平面低于地中海的海平面。

    苏伊士运河开通后,这个连通器效应更加明显,导致红海的水平面更加低于地中海水平面。

    巴拿马运河的两边连接着太平洋和大西洋,在运河的太平洋一侧,雨量十分充沛,因此,其太平洋一侧比大西洋一侧,每立方厘米的表层海水盐度要低约0.001克。

    因此太平洋一侧水面比大西洋一侧要高些,高度差大约在20~50厘米之间。

    第三,洋流运动导致海平面凹凸不平。

    洋流是海洋表面大规模的海水运动。

    全球大气环流所造成的盛行风常年吹拂海面,推动海水流动,并使上层海水带动下层海水流动,由此形成洋流。

    正常情况下,太平洋海面便是典型的“西高东低”。

    因为赤道以北的太平洋洋面长年吹东北信风,将表层海水带动起来,形成由东到西的北赤道海流;赤道以南洋面则受东南信风影响,形成东到西的南赤道海流。

    这两股海流让太平洋海面变成“西高东低”。

    那么,巴拿马运河一侧的太平洋洋面为何又比较高呢?

    这是因为,太平洋的南北赤道流之间,海水将反向自西向东流动,以补充大洋东部因赤道海流带走的海水,从而形成一支自西向东运动的表层海流,被称为赤道逆流。

    太平洋赤道逆流分为两支,其中的北赤道逆流,是世界大洋中最强的一支赤道逆流。它从菲律宾外海直达巴拿马湾“寻根”,对巴拿马运河太平洋一端水位的升高起到了推波助澜的作用。

    而在巴拿马运河的大西洋一侧,海流沿着巴拿马北侧海域向外流向墨西哥湾,属于离岸流,使巴拿马运河大西洋一侧沿岸水域的水位降低。

    这也是形成巴拿马运河两侧的水位差的另一个原因。

    正是因为这些原因,所以巴拿马运河不得不采用船闸运河的方案。

    也正是如此,巴拿马运河为世界航运业和国际贸易的发展,甚至世界经济的繁荣起到了不可低估的促进作用。

    巴拿马运河是如何通航呢?

    巴拿马运河的区间位置是从大西洋一侧的科隆进入,向南通过加通水闸进到加通湖的最宽处;然后急转向东,沿一条大致向东南的航道到达太平洋一侧的巴拿马湾。

    它通过修建大坝拦截河流和湖泊来维持通航所需要的水位,其水源主要来自查格雷斯河加通湖。

    查格雷斯河上游流域面积约占运河流域总面积的三分之一,它为运河通航提供了几乎一半的用水量 。

    巴拿马运河还对流域植被生长、物种多样性具有重要作用,同时承担着为当地居民提供日常用水的功能。

    因此巴拿马政府十分重视运河的水资源管理,于是建成综合性一体的三线船闸。

    船只从大西洋通过运河到太平洋时,先经由利蒙湾内长约12公里的进口航道到达加通水闸。

    在加通有连续3座水闸将船只升高26米,进入加通湖,船只行进约38公里到达甘博亚市。

    我们对于加通湖的水量大可不必担心。

    因为它是由查格雷斯河上的加通水坝拦蓄而成,湖水源自阿拉胡埃拉湖,面积425平方公里,水深14-26米不等。

    从甘博亚市开始,就进入了切穿大陆分水岭的盖拉德人工渠。这条人工渠平均水深约13米,延伸约14公里至佩德罗米格尔水闸。

    佩德罗米格尔水闸将船只降低9米,进入高于海平面16米的米拉弗洛雷斯湖。

    船只通过一条长约2公里的水道,在米拉弗洛雷斯由两级水闸降低至海平面。

    运河的最后一段是挖掘而成的进口航道,长约11公里,航船再通过一小段进港航道,穿过标志性的美洲大桥,最后进入开阔的水域。

    虽然船舶通过巴拿马运河的平均过境时间为8-10小时,但是它在运河水域内出现的时间平均总计为24-30小时。

    船只通过运河的整个过程,必须由运河管理局派出的领航员上船领航;船只通过船闸时,采用闸面机械牵引和拖轮助推的方式。

    近年来,每年通过运河的中国船只约500多艘,平均每艘船只通行费约为140万元。

    也正是巴拿马运河的独特地理位置,曾经一度也沦为殖民地。

    从1999年底,巴拿马运河控制权收回后,它所产生的通行费收入已经成为所在国经济增长的重要支撑点。

    随着世界经济的发展,巴拿马运河的通航能力趋于极限。

    所以在2006年,由巴拿马运河管理局建议,并经巴拿马人民全民公决通过启动运河的扩建工程,他们计划利用建造第三套船闸的方式来提高运河通行能力。

    2016年,完成扩建的巴拿马运河焕然一新,如今超巴拿马型船和军舰可轻松通过运河,运河货物年通过量也从过去的3亿吨增加到6亿吨。

    巴拿马运河承担着全世界5%的贸易货运,为巴拿马的财政带来更可观的收入,也使巴拿马真正成为拉美地区的海运中心,并为世界航运业的进一步发展做出更大贡献。

    所以,巴拿马运河被称为“世界桥梁”,而不是连通两个大洋的人工“水道”,自然它就比海平面高。

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    巴拿马运河为什么不与海平面一样高呢?

    因为巴拿马运河是靠船闸通航的,下面这张图很直观地展现了运河的结构。

    这图一目了然,左边是大西洋,中间最高的湖是加通湖,湖面海拔26米。加通湖和大西洋之间有3道船闸,船只在船闸中被提升26米进入加通湖,然后通过1道船闸进入湖面海拔16.5米的米拉弗洛雷斯湖,再经过2道船闸进入太平洋。

    从大西洋一侧进入太平洋的路程如下:

    1、从大西洋进入巴伊亚湾,这是一个自然海湾,入口长8.8公里。

    2、接下来经过一条长约3.2公里的水道进入船闸。

    3、连续3道船闸将船只抬升进入海拔26米的加通湖,长1.9千米。

    4、船只在湖中航行24.5公里。

    5、查格雷斯河从加通湖流出,长约8.5公里。

    6、经过12.6公里的库雷布拉峡谷。

    7、经过长1.4公里的佩德罗米格尔船闸下降到人工湖米拉弗洛雷斯湖。

    8、在米拉弗洛雷斯湖航行1.7公里。

    9、经过两道船闸,长约1.7公里。

    10、进入巴尔博亚港,可以通过多种方式转运货物(铁路与航线交汇),巴拿马城也在附近。

    11、从这个港口再航行13.2公里就能进入太平洋(巴拿马湾)。

    整个巴拿马运河长约80公里,需要约10个小时才能通过,但相比从麦哲伦海峡绕路缩短了近1万公里的航程。

    所以巴拿马运河没有直接连通大西洋和太平洋,而是在巴拿马地峡分水岭的山顶用大坝拦水形成了加通湖,然后建设水道和船闸把加通湖的湖水一层一层的往下放,以实现通航,如果不造船闸,水都要全部流入大洋,根本无法实现通航。

    巴拿马运河和苏伊士运河不一样,苏伊士运河没有船闸,直接沟通了大西洋(地中海)和印度洋(红海),巴拿马运河里是淡水,苏伊士运河里是海水。

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