庫萊布拉峽谷

巴拿马运河的一个水域

庫萊布拉峽谷Culebra Cut),前稱蓋拉德峽谷Gaillard Cut),是一條穿過巴拿馬地峽的人工山谷。該峽谷是巴拿馬運河的一部分,將大西洋一側的加通湖與太平洋一側的巴拿馬灣連接起來。 從太平洋一側的佩德羅·米格爾船閘到大西洋一側加通湖支流的查格雷斯河總里程為12.6公里,水位為海拔26米。

巴拿馬運河庫萊布拉峽谷,2020年1月
巴拿馬運河平切面圖,其中展示了庫萊布拉峽谷的位置

峽谷的建造是當時最傑出的工程壯舉之一。工程的巨大投入因工程對運河航運,尤其是對美國戰略利益的重大意義而得到回報。

庫萊布拉是峽谷穿過山體的名稱,最初也適用於峽谷本身。1915年至2000年間,該峽谷被命名為「蓋拉德峽谷」,以紀念領導該工程建設的美國少校戴維·杜博斯·蓋拉德。2000年運河移交巴拿馬後,名稱被改回庫萊布拉。[1][2]

施工

法國主導的工程

 
1904年12月法國移交後的庫萊布拉峽谷工地

庫萊布拉峽谷的開挖最初由斐迪南·德·雷賽布領導的一家法國企業實施,該企業試圖在太平洋和大西洋之間修建一條底部寬為22米,與海平面平齊的運河。在庫萊布拉的挖掘工作於1881年1月22日正式啟動,但疾病、對工程困難的低估以及資金困難等因素結合,導致法國開挖峽谷的努力失敗,該項目於1904年被美國收購。在移交時,法國人已開挖約14256000立方米的土石方,[3]並將山頂從海拔64米[4]降低到59米, [5]而開挖的寬度則相對較窄。

美國主導的工程

 
庫萊布拉峽谷建設工地,1909年

美國於1904年5月4日接管該工程。在約翰·史蒂文斯以及後來的喬治·華盛頓·戈索爾斯領導下,美國將原先與海平面平齊的工程規劃更改為高架船閘水道。與此對應,峽谷的寬度被設計得更寬,但深度相應降低。新工程規劃的峽谷底部寬度為91米,而對應的開挖土方頂部寬將達到540米。為開挖該峽谷,大量新土方設備被引進。為清除大量土石廢料,一套完備的鐵路運輸系統也得到修建。

美國陸軍工程兵團的大衛·杜博斯·蓋拉德少校與戈索爾斯同時加入該項目,並被任命為運河中心區的負責人,負責加通湖和佩德羅·米格爾船閘之間的所有工程,最知名的便是庫萊布拉峽谷。蓋拉德以奉獻精神和安靜、清晰的領導力來完成這項艱巨而複雜的任務。[6]

峽谷開挖的工程量十分巨大。精心設計的(多套)空氣壓縮設施通過約30英里管道驅動數百台壓縮空氣鑽機,鑽孔時每月需要消耗400,000磅炸藥[7]用以爆破和破碎切口岩石,以便後續可以用蒸汽鏟挖掘。大部分蒸汽鏟由密爾沃基的比塞洛斯鑄造和製造公司製造。數十列廢渣列車將鏟斗中的廢渣運往19公里外的垃圾填埋場。通常每天會有160列火車從14公里外運來建設材料。鐵路上繁重的運輸工作需要高效的協調。最繁忙的時候,幾乎每分鐘就有一列火車進出站。

六千人為峽谷開掘工作,包括鑽孔、放置炸藥、控制蒸汽鏟以及控制渣土列車。隨着工程向前推進,鐵軌也得到了遷建和延長。建設工程每天暫停兩次以便於爆破,然後蒸汽鏟搬離鬆散的渣土。工地上每天都需要填充和引爆600多個炸藥孔。工程總炸藥量達到了27000噸。在某些地方,單次引爆需要使用24噸炸藥。[來源請求]

山泥傾瀉

 
庫萊布拉峽谷正在施工,1907年

由於大規模山泥傾瀉的不可預測性,庫萊布拉峽谷是運河修建過程中不確定性最大的區域之一。國際諮詢工程師委員會錯誤地認為岩石在73.5米高度,坡度為1比1.5的情況下將保持穩定。然而事實上,岩石在高度僅19.5米(64英尺) 。造成這一誤判的部分原因是由於水的滲透,下面的地層發生了不可預見的氧化,導致地層強度減弱,最終導致地層塌陷。沉積單元下面的岩層的應變軟化導致滑動的繼續,因為滑動破壞後的強度降低。

第一次也是最大的一次主要滑坡於1907年發生在庫卡拉查。最初的裂縫於1907年10月4日首次出現,緊隨而來的是380000立方米粘土塊體崩壞。這次滑坡讓許多人認為修建巴拿馬運河是不可能的,而蓋拉德將這些滑坡描述為由泥土而不是冰構成德熱帶冰川。粘土太軟,無法用蒸汽鏟挖掘,因此相當一部分都是通過從高處用水沖刷掉。

 
庫萊布拉峽谷的橫截面顯示了山泥傾瀉的最大影響範圍

此後,峽谷上層的沉積物被清除,從而減輕了鬆軟地層的重量。運河開通後,山泥傾瀉仍然是導致運河不定期關閉的一項原因。[8]

完工

 
從甘博阿大壩到佩德羅·米格爾水閘的庫萊布拉峽谷剖面圖,顯示了個各階段的挖掘水平面

1913 年 5 月 20 日,蒸汽鏟貫穿了庫萊布拉峽谷。[9]美國人將開挖位置的最高海拔從59米降低到了12米,同時大大拓寬。在挖掘過程中,總共開挖超過76 × 106立方米(100 × 106立方碼)的土方。約23 × 106 m3(30 × 106 cu yd) 的挖掘量是計劃外由於山泥傾瀉導致的額外挖掘量。

1913年,蓋拉德晉升為上校。一個月後的12月5日,他因患腦瘤在馬里蘭州巴爾的摩去世,沒能活着看到1914年運河開通。峽谷最初被稱為庫萊布拉峽谷,1915年4月27日更名為蓋拉德峽谷,以紀念蓋拉德對工程的貢獻。[10][11]2000年運河主權移交巴拿馬後,舊名稱庫萊布拉峽谷又恢復使用。

參見

參考資料

  1. ^ Regulation of navigation in Panama Canal Waters (PDF). Panama Canal Authority. [2013-02-10]. (原始內容存檔 (PDF)於2021-09-22). 
  2. ^ This is the canal. Panama Canal Authority. [2013-02-10]. (原始內容存檔於2014-02-08). 
  3. ^ The French Failure頁面存檔備份,存於互聯網檔案館), from CZBrats
  4. ^ The Canal Zone / Profile of the Canal頁面存檔備份,存於互聯網檔案館), from the Perry–Castañeda Library Map Collection
  5. ^ How The Shovels Work頁面存檔備份,存於互聯網檔案館), from The Panama Canal 互聯網檔案館存檔,存檔日期2015-09-23., by Colonel George W. Goethals
  6. ^ Culebra Cut, Cross-section. Steam Shovel No. 231 caught in Slide at Cucaracha.. University of Florida Digital Collections. University of Florida. [2023-07-01]. (原始內容存檔於2023-07-01). 
  7. ^ The Path Between the Seas: The Creation of the Panama Canal, 1870–1914, David McCullough, Simon & Schuster, 1978, p.545
  8. ^ Canal closed by slide. The Independent. Oct 26, 1914 [July 24, 2012]. 
  9. ^ Miles P. DuVal, Jr., And the Mountains Will Move: The Story of the Building of the Panama Canal (Stanford University Press, 1947)
  10. ^ Cut Named For Construction Day Engineer頁面存檔備份,存於互聯網檔案館), by Joaquin Horna
  11. ^ Executive Order 2185

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9°4′38″N 79°40′31″W / 9.07722°N 79.67528°W / 9.07722; -79.67528