В жарких джунглях Центральной Америки в начале 1900-х тысячи рабочих трудились под дождем и грязью, пытаясь расколоть Панаму пополам, чтобы соединить Тихий океан с Карибским морем. Однако трудная, грязная работа заключалась не только в копании и взрыве. Работа на Панамском канале в первые дни означала просто выживание.
Но несмотря на все новаторские инженерные подвиги, совершенные при строительстве Панамского канала - одного из семи современных чудес света, составленного Американским обществом инженеров-строителей, - решение, которое касалось больше человека, чем машины, оказалось наиболее важным.
Тысячи рабочих - возможно, до 22 000 - погибли, когда французы впервые пытались прорыть канал. Желтая лихорадка свирепствовала, как и малярия. В результате несчастных случаев на производстве погибают и получают увечья. Около 80 процентов рабочей силы бежали, когда американцы заняли эту работу в 1903 году.
Когда в 1905 году прибыл знаменитый инженер Джон Фрэнк Стивенс, его первой задачей было остановить кровавую бойню. А это означало принятие относительно новой идеи о том, что борьба с комарами - мера, которую поддерживает врач армии США Уильям Кроуфорд Горгас - сделает рабочее место более безопасным.
«Люди той эпохи не могли представить себе, что комар может убить сильного человека. Они просто не могли уважать это», - говорит Дж. Дэвид Роджерс, профессор инженерной геологии в Университете науки Миссури. & Технологии. «Чтобы этот проект заработал, вам нужно было решить проблему санитарии».
Под руководством Горгаса и по приказу Стивенса болота были осушены, а луга рядом с рабочими вырублены для борьбы с комарами. Использовали инсектициды. Помещения рабочих были осмотрены. Отловлены взрослые комары. Мужчинам вводили хинин. Результат: желтая лихорадка в этом районе была практически искоренена. И, по данным Центров по контролю и профилактике заболеваний, смертность от малярии в общей численности населения сократилась с максимальных 16.от 21 на 1000 в июле 1906 г. до 2,58 на 1000 в декабре 1909 г.
Этот медицинский успех проложил путь для последующего чуда инженерной мысли.
Зачем строить Панамский канал?
Увидев относительный успех другого водного пути - Суэцкого канала в Египте, открытого в 1869 году, - Америка задумала сократить путь через Центральную Америку, чтобы укрепить свои позиции державы двух океанов.
До того, как открылся Панамский канал, судам приходилось проходить весь путь вокруг Южной Америки, чтобы попасть на другой конец страны. Вскоре после того, как USS Maine был потоплен в гавани Гаваны в 1898 году, USS Oregon прошел от западного побережья вокруг мыса Горн на южной оконечности Чили до Кубы. Поездка заняла 66 дней. Если бы Панамский канал был в рабочем состоянии, это заняло бы около 21 дня и позволило бы сэкономить около 8 000 миль (12 874 км) пути.
В течение многих лет США рассматривали возможность строительства канала через Никарагуа. Но инженерные проблемы - не говоря уже об опасениях по поводу действующих вулканов в этом районе - побудили президента Тедди Рузвельта вместо этого продолжить строительство неудавшегося французского объекта в Панаме. В 1903 году он согласился заплатить французам 40 миллионов долларов (сейчас это будет около 1,2 миллиарда долларов), и американцы взяли на себя управление проектом, на завершение которого ушло более десяти лет.
«Французы [которые помогали строить Суэцкий канал в Египте] не понимали, насколько масштабным и сложным был этот проект», - говорит Роджерс. «Это было похоже на два разных мира».
Когда американцы взяли под свой контроль, строительство Панамского канала стало дерзким примером американской изобретательности и ноу-хау. «Это был проект национальной гордости, - говорит Роджерс. «Мы просто продолжали выписывать чеки».
К концу США выложили около 375 миллионов долларов (где-то около 11 миллиардов долларов сегодня). Проект превысил бюджет примерно на 444 процента.
Препятствия, с которыми пришлось столкнуться
Помимо смертельных болезней, преследовавших первые дни строительства, неблагоприятной погоды (тропические дожди и сильная жара) и затрат, инженеры с самого начала обсуждали саму природу Панамского канала. В конце концов они отказались от идеи о канале на уровне моря (например, Суэцком), а Стивенс вместо этого настаивал на серии шлюзов, которые могли бы поднимать или опускать корабли по мере необходимости. Но этот проект потребовал строительства другого большого проекта.
Гатунская плотина, когда-то самая большая плотина в мире, должна была быть построена через иногда бушующую реку Чагрес, чтобы обеспечить надлежащее течение воды между Тихим океаном и Атлантикой. Это сформировало озеро Гатун, основной компонент работы канала (подробнее об этом ниже).
И затем был сам размах проекта: Между французскими и американскими строителями, около 7.2 миллиарда кубических футов (268 миллионов кубических ярдов) земли и камня пришлось выкопать, что в три раза больше, чем было удалено для строительства Суэцкого канала. Большая часть навоза была помещена в вагоны, отправлена на побережье и сброшена огромными кучами в океан. Сейчас он образует волнорезы и основу для городов и военной базы. Многое было выброшено и в соседние джунгли.
«Эффективность земляных работ была ошеломляющей, - говорит Роджерс. "Земля никогда не видела ничего подобного прежде. И не видела потом в течение долгого времени."
Также постоянная проблема: оползни. Тем не менее, несмотря на постоянные проблемы, Панамский канал открылся в августе 1914 года, и SS Ancon стал первым кораблем, официально совершившим путешествие.
" Им пришлось многому научиться, пока они собирались", - говорит Роджерс. «Они израсходовали все трубы из стеклокерамики, которые должны были быть произведены в Соединенных Штатах, и весь цемент, произведенный в Соединенных Штатах, и весь динамит, произведенный в Соединенных Штатах. За этот 10-летний период все ушло в Панаму."
В первые пять лет из-за сокращения трафика из-за Первой мировой войны и серии оползней (которые закрыли проход почти на весь 1915 год и продолжались годами) канал почти не использовался. Это скоро изменится.
Панамский канал широко использовался военными кораблями США во время Второй мировой войны, и теперь он стал основным судоходным маршрутом между Востоком и Западом.
Однажды инженеры снова задумались о том, чтобы сделать проход каналом на уровне моря, что устранит необходимость в шлюзах и сократит время в пути. Эта идея была отвергнута. После Второй мировой войны, когда военные корабли стали слишком большими, чтобы через них пройти, инженеры также задумались о «ядерных земляных работах» - эффективно прокладывая каналы с помощью подземных ядерных устройств. Это тоже было отклонено.
В 1977 году подписание договоров Торрихоса-Картера вернуло контроль над каналом из Соединенных Штатов в Панаму, вступившую в силу в декабре 1977 года.31, 1999. С тех пор Панамский канал был расширен - раньше шлюзы были шириной около 100 футов (30 метров); теперь они имеют ширину от 175 до 185 футов (от 53 до 56 метров), так что теперь могут проходить даже самые большие авианосцы и грузовые корабли.
Как работают замки
Цель корабля, вошедшего в Панамский канал, состоит в том, чтобы поднять его над местностью и подняться на 85 футов (26 метров) над уровнем моря к озеру Гатун. Вот тут-то и вступает в игру система шлюзования. Система шлюзования была выбрана для проекта Панамского канала, потому что Тихий океан находится на более высоком уровне моря, чем Атлантический. Поэтому вместо того, чтобы копать до уровня моря, инженеры решили, что лучшим вариантом будет серия массивных запорных ворот, которые могли бы поднимать корабли над уровнем моря в большое искусственное озеро (озеро Гатун)..
Корабли, заходящие в Панамский канал из Атлантики, входят в первый из трех шлюзов Гатун, где массивная камера наполняется 26,7 миллионами галлонов воды. Для заполнения камеры водой и подъема корабля косые затворы и нижние запорные клапаны закрываются, а верхние затворы открываются. Вода из озера Гатун устремляется через 20 отверстий в полу камеры. Полное заполнение камеры и подъем корабля занимает около восьми минут. Процесс повторяется еще два раза, пока корабль не окажется на уровне озера Гатун.
Корабль затем проходит через озеро Гатун, пока не достигает Тихого океана, где он входит в шлюзы Педро Мигель, и процесс идет в обратном порядке - он опускается через два шлюза из озера Гатун обратно на уровень моря. Весь путь - от Атлантического океана до Тихого - занимает в среднем от 8 до 10 часов.
Корабли не проходят через Панамский канал бесплатно. Они платят пошлину в зависимости от размеров судна каждый раз, когда входят. И это приносит Панаме более 2,5 миллиардов долларов в год. Канал протяженностью 50 миль (80 километров) принимает около 14 000 рейсов в год, в основном контейнеровозы и другие суда, перевозящие топливо, уголь, зерно и минералы / металлы, хотя другие небольшие суда также совершают переход.
Теперь, спустя более 100 лет после его открытия, вы можете понять, почему он остается чудом инженерной мысли.
Интересно
46 запорных ворот играют важную роль в успехе Панамского канала, и они огромны. Все они имеют ширину 65 футов и глубину 7 футов (19 метров в ширину и 2 метра в глубину). Однако их высота варьируется и колеблется от 47 до 82 футов (от 14 до 24 метров). Ворота Мирафлорес самые высокие из-за приливов Тихого океана. Но все ворота весят от 353,8 до 662,2 тонны (от 321 до 600 метрических тонн).