船闸
通惠河和巴拿马运河的船闸
通惠河船闸和巴拿马运河船闸在功能、原理等方面有相似之处，但在规模、建造背景等方面存在差异，以下是具体对比：
相同点
- 功能作用：二者都是为了克服水位差，帮助船舶顺利通过不同水位区域，保障航道的畅通，以实现内河或跨洋的航运交通。
- 基本原理：都采用了船闸的基本工作原理，即通过闸室的充水和泄水，使船舶能够在不同水位之间升降，从而适应航道的水位变化。
不同点
- 建造背景与目的：通惠河船闸是元代为解决大都（今北京）的漕运问题，使南方物资能更便捷地运至京城而修建。巴拿马运河船闸是为连接大西洋和太平洋，缩短船只航行距离，促进全球贸易和航运发展而建造。
- 规模与尺寸：巴拿马运河船闸规模大，可容纳大型远洋轮船，如第三套船闸闸室宽55米，长427米。通惠河船闸主要服务于内河运输，规模小，如元代通惠河上的船闸，闸室长度一般在几十米左右。
- 技术复杂程度：巴拿马运河船闸因要适应不同季节、不同海域的水位变化以及大型船舶的通行需求，技术复杂，有完善的水位调节、船舶引导和闸室维护系统。通惠河船闸相对简单，主要是依据内河的水位变化和小型船舶的通航要求设计。
- 运行管理：巴拿马运河船闸由专门的管理机构负责，面向全球船舶，管理严格，有标准化的操作流程和收费制度。通惠河船闸在古代由朝廷相关部门管理，主要服务于国内漕运和内河航运，管理模式相对简单。
巴拿马运河的设计
巴拿马运河的设计主要包括以下几个方面：
整体布局
利用巴拿马地峡的地形，以加通湖为中心，通过船闸和人工渠道连接大西洋和太平洋。运河呈西北—东南走向，全长约81.3千米。
船闸系统
- 船闸构造：设有三级船闸，如加通水闸、佩德罗—米格尔水闸和米拉弗—罗林斯水闸。每组船闸成对设置，船只可双向同时通过。闸室长300米，宽33米，深12米。闸门宽20米，厚2米，高14~25米不等，由电动机驱动，由控制塔操控开合。
- 运作原理：船只从海平面进入船闸后，通过闸室充水，使船只上升到加通湖的高度（海拔26米），然后驶过运河中部的航道；在另一端，再通过船闸泄水，使船只降至海平面。
人工湖
加通湖是巴拿马运河的关键部分，由加通大坝拦截查格雷斯河及其支流形成。它是世界上最大的人造湖之一，面积达430平方公里，为船闸提供了所需的淡水。
航道设计
- 宽度和深度：最窄处152米，最宽处304米，水深13~15米，能满足不同类型船只的通航需求。
- 弯道和坡度：因运河沿线地形起伏，航道有一定的弯道和坡度，在一些狭窄或弯曲地段，对船只的航行操作有较高要求。
配套设施
- 防护链：在船闸入口两壁间设有防护链，防止船只行驶过快发生碰撞。
- 牵引机车：稍大的船只靠运行于闸壁顶部齿轨上的电动机车牵引通过船闸。
- 导航设施：配备了完善的导航设施，如灯塔、信号标志等，为船只在运河内的航行提供指引。
在2016年扩建后，新增的三级船闸长427米、宽55米，可用深度18.3米，极大地提升了运河的通航能力，能允许载重13000标准箱的集装箱船通过。