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世界那么大,小编带你看船闸(国外篇)
 
文章来源:自治区北部湾港口管理局 南宁航道管理局  作者:梁雯 叶东燕  发布日期:2016-07-04 

上一期小编带领大家考察了国内著名的闸坝,这一期小编继续开起小电驴往国外奔。小编选取了世界三大运河的巴拿马运河及德国基尔运河,带领各位亲去看看两条运河之上的著名船闸。同样的,行程中,南宁航道管理局叶东燕同志为我们普及相关知识及提供技术答疑。

巴拿马运河及运河上的三级船闸

巴拿马运河位于中美洲国家巴拿马,横穿巴拿马地峡,连接太平洋大西洋,是重要的航运要道,被誉为世界七大工程奇迹之一的“世界桥梁”。巴拿马运河于1904年开始动工,1914 年8月建成,次年正式通航,1920年开始向国际开放。巴拿马运河全长81.3千米,水深13米~15米不等,河宽150米至304米。

(巴拿马运河航拍图 照片来源:网络)

运河位于巴拿马地峡最狭窄处,两侧为塔瓦萨拉山和圣布拉斯山,并有北注加勒比海的查格雷斯河和南注太平洋的格兰德河,利用这些有利条件,凿通两山间的缺口成为运河。由于大部分河段高于海面26米,故在运河南北两端各设3 道水闸以调节水位,每个船闸闸室均长305米,宽33.5米,深12.5米,均为双道对开闸门结构。船只通过时,需经三级船闸逐级提高或降低水位,方能从一个水面进入另一个水面。

连线叶东燕同志……

什么条件下需要在人工运河上修船闸?

船闸是为了船舶克服水位落差的一种通航建筑物。因此,当人工运河的水位有一定落差的时候就要考虑修船闸了。同为三大运河之一的苏伊士运河与巴拿马运河一样是海运河,但它却没有建设船闸,是世界上无船闸阻挡的最长运河。原因在于地中海与红海水位差仅25厘米,故运河上无需设船闸,形成海平面式运河,航运速度也较快。

运河的水闸靠加通湖、阿拉胡埃拉湖和米拉弗洛雷斯湖等各湖的重力水流运作。各水闸的长度、宽度和深度均一致。每组水闸都是成对的,船只可以双向同时通过。每一座闸门有两扇,宽20米(65英尺),厚2米(6.5英尺),固定在铰链上。门的高度为14~25米(46~82英尺)不等;门扇由安装在闸墙凹处的电动机驱动。门扇的开合则由坐落在成对船闸闸墙上的控制塔操控,闸室的充水和放水也由控制塔操控。闸室长300米(1,000英尺),宽33米(110英尺),深12米(40英尺)。

连线叶东燕同志……

由于几个湖都存在不同的高程差异,因此利用水流的重力原理从高至低实现闸室内的冲泄水过程,由此而克服水头差实现船舶过闸的目的。

(巴拿马运河及船闸示意图)

稍大的船只须靠运行于闸壁顶部齿轨上的电动机车牵引通过水闸。船只在进入水闸之前,必须经过一道在入口两壁间拉直的防护链。如果一切进行得恰当无误,防护链就会落入水道底部的凹槽内。万一船只行驶太快,为安全起见,防护链就会张紧,于是船只就会撞上防护链。此时,由闸壁上的液压装置控制的防护链会自动松开,慢慢放出,直到把船只拦截停住。如果船只脱出了牵引机车的牵引,冲破防护链,越过第一道门,15米(50英尺)外的第二道门就会保护水闸,阻止船只进一步向前。

下面,小编带领大伙观看船舶最先通过的一级船闸佩德罗-米格尔船闸运作过程的壮观场面。(照片来源于搜狐博客)

(船闸开闸)

(船舶驶入)

(岸边牵引机车牵引船舶

 (降下水位)

(开启另一侧闸门) 

(船舶驶出船闸)

从大西洋航向太平洋的轮船首先进入长12千米、宽150米、水深12.6米的利蒙湾深水航道后到达克里斯托瓦尔港,通过由 3座船闸组成的加通水闸后使水位提高26米,然后进入加通湖。加通湖航道长约38千米,宽150~300米,深13.7 ~ 26.5米,至甘博阿后进入库莱布拉航道(又称盖拉特航道),航道长13千米,宽152米,水深13.7米。然后经过佩德罗米格尔船闸、米拉弗洛雷斯湖小段航道以及由两座船闸组成的米拉弗洛雷斯水闸后至巴尔博亚海茨,至此水位又恢复降至海平面。船只最后再经过长13千米、宽152米、水深13.7米的巴拿马湾深水航道后到达太平洋。巴拿马运河沿线均有较好的照明设施,航道可昼夜开放。船只通过运河的实际时间为8小时。

基尔运河及运河上的船闸

德国北部的基尔运河,西南起于易北河口的布伦斯比特尔科克港,东北至于基尔湾霍尔特瑙港,横贯日德兰半岛,全长53.3海里 ,是连接北海和波罗的海的重要航道,故又名“北海-波罗的海运河”。

 

(壮观的基尔运河 照片来源:网络)

初建的基尔运河1887年动工,于1895年6月21日建成通航。运河自易北河口的布伦斯比特尔科格到基尔湾的霍尔特瑙,全长98.6公里,两端各建有船闸两座。建成时,运河航道底宽 22米,水深9米,过水断面面积413平方米。船闸闸室长125米,宽25米。

运河于1907~1914年进行了第一次扩建,航道底宽拓至44米,水深增为11米,过水断面面积828平方米。运河两端各增建船闸两座,闸室长330米,宽45米。运河于1965年开始第二次扩建,航道底宽将增至90米,水深仍为11米,过水断面面积将达1353平方米。2009年德国政府投资1.3亿欧元,对运河进行第三次加深拓宽以及部分弯段取直,以消除运河通航瓶颈。

连线叶东燕同志……

关于“裁弯取直”

当河弯发展形成很长的河环,对航运、防洪等十分不利。航运方面,河道弯曲半径不足,出现浅滩,增长了航道里程;防洪方面,水流如果加速或者水量突然增多,河道弯曲的地方由于惯性就容易冲出河道,使得周边地区泛滥。因此我们在河道工程整治中,经常采取人工裁弯取直,改善河弯的航运及行洪条件。

我们通常在狭颈处开挖新河,裁除位于河环上的浅滩,增加排洪能力。长江上著名的“裁弯取直”工程则是位于荆江。1967年及1969年对下荆江中州子与上车弯两弯曲段,进行了人工裁弯取直工程。加上1972年位于监利县境的沙滩子又发生自然切滩和裁弯,河道弯曲系数由1949年的3.19降至2.02。总计缩短河长八十公里,增加泄洪量约五千秒立米,对防洪和航运都发挥了一定的效益。

在落差很大的河流弯段上,采用裁弯取直的方法开挖水渠集中落差。山区中小河流环形河弯较多,用这种方式可以得到较大的水头,并减少一部分开挖工程量。

当然,人工裁弯取直后,上、下游河段会引起新的演变,对沿岸影响很大。这个问题近年来也愈加为人们所重视。因此人工裁弯取直必须全面规划,统筹兼顾,认真做好设计工作。

基尔运河每个新船闸闸室拥有29个注水口、三个闸门。根据船舶尺度决定使用闸室长度的原则,当船舶相对较小时,使用小闸室可缩短船舶通过时间。目前,通过新闸室的时间仅为45分钟。整个运河共有布伦斯比特尔科克等12处转向点,除一处弯头半径为1800米外,其余全部为3000米。运河每10公里左右就设有专用交会区,建有缆桩,供过往船舶临时系靠,以方便船舶交会和追越。在运河两岸,每隔200-260米距离就设有一对夜间照明灯方便船舶夜行,使运河每天的通行时间维持在20小时左右。

下面,小编带领大伙回顾2015年10月13日,中国海军152舰艇编队首次通过基尔运河船闸的盛况:当地时间下午1时,3名基尔运河引水员分别登上编队济南舰、益阳舰、千岛湖舰,引领编队一起通过运河。下午2时许,编队各舰依次进入基尔船闸。晚上11时30分,编队顺利通过基尔运河,抵达运河西口布伦斯比特尔科格船闸。

 

(编队济南舰率先进入基尔运河)

 

(编队济南舰进入基船闸)

 

(编队益阳舰进入基尔船闸)

(编队穿过运河大桥)

(编队抵达运河西口布轮斯比特尔科格船闸)

 
  
 
 
 
 
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