科普中国——科学原理一点通
请大家回答几个问题：
1.你知道世界有哪些著名的运河？它们目前归属哪个国家？
2.他们都有什么主要作用？
3.修建过程中主要面临哪些困难？
4.我国在国际上主持建造运河方面有何成就？
那么，我们来试着回答这些问题。
中国开凿运河的历史悠久，早在春秋时期吴王夫差在今天的扬州开凿了人类史上第一条运河——邗沟。邗沟是著名的中国大运河，610年已有960公里通航，使谷物能从长江下游和淮河运到开封、洛阳。1280～1293年，由淮安到北京的大运河北段建成，全长1,120公里，流经山东丘陵地带的一段沿途山峦起伏，是最早的越岭运河。
运河是人工挖掘可以通航的河。它可以沟通不同河流、水系和海洋，联接重要城镇和工矿区，以便发展水上运输。运河虽以便利航运为主，但在综合利用水利资源的原则下，对灌溉、排涝、泄洪、发电等方面也有重大作用。19世纪出现了举世闻名的3大运河建设，即基尔运河、苏伊士运河和巴拿马运河。它们都起到了沟通不同海域、缩短航程、提升区际联系等作用，到今天它们也都是重要的海洋贸易航线，创造着巨大的社会经济价值。以巴拿马运河为例，全长81千米的巴拿马运河，一直被称为美洲的脊柱，与绕道合恩角相比，其使得北美洲东西海岸之间的航运距离缩短了大约13000千米。在过去的一个世纪中，总计有103万艘船只通过巴拿马运河。现在每天通过巴拿马的货船仍有40艘，每年超过1.4万艘。
但是，对于巴拿马运河这一交通枢纽，航运业一直爱恨交织。2000年自巴拿马政府收回经营权，巴拿马运河的商业化经营开启。2002、2005年、2007、2009，巴拿马运河管理局多次调整运河通行费，其中2009年一次，集装箱船通行费上升高达46.9%。从2005年至今，巴拿马运河的集装箱船通行费用总计上涨已经超过75%。除了资费的不断上涨，巴拿马运河不能满足大型货船通过也是一个世界航运业的重要瓶颈。随着海洋贸易的不断发展，跨洋船运公司承受着实现成本效益和获取更高利润的压力，船运公司对大尺寸、大容量的集装箱船的需求与日俱增，但这些船都无法通过巴拿马运河。据测算，一艘18000个标准箱的轮船对比13000标箱的轮船，单位标准箱的油耗会降低35%。
对于运河拥有较高的经济价值和综合效益毋庸置疑，但是这些运河的修建需要动用大量人力、物力、财力、动辄几年甚至上百年的时间，而且困难重重。首先是巨大的土石方开挖量以及克服复杂的气候、地形、地质等环境条件；其次还要考虑环境保护、历史古迹保护和移民拆迁安置、地缘矛盾等。比如，修建巴拿马运河时需要克服地形、水位变化（运河水位需要变化平缓）的限制，就是采用水闸来调整船只航行水位的。如图所示，加通湖的湖水注入水闸,船由大西洋进入,依序经过 1、2、3号水闸,上升至加通湖面,然后经过 4、5、6号水闸,下降至太平洋洋面,完成航行。
我国运河开凿的历史悠久，但当下中国主持修建国际运河却很罕见。2014年12月22日，举世瞩目的尼加拉瓜运河工程正式开工，这一工程讨论数百年、投资额高达500亿美元的海上通道计划终于付诸实施。这条运河与巴拿马等运河将形成竞争，其贯通对于全球贸易，以及中国这样的进出口大国而言具有战略意义。它是中国企业所参与主导的最大的国际运河项目，是中国产品、中国技术、中国标准走出去的舞台，是大运河产业链的中国机遇。
尼加拉瓜运河是一条便捷之河，香港尼加拉瓜运河开发投资有限公司(简称HKND)获得尼加拉瓜大运河100年独家开发及经营管理权。河道长度276km，航道底部宽度520米，水深27.6米，通过能力约为9100艘/年，通过船舶最大吨位40万吨。
从巴尔的摩到上海，一艘通行巴拿马运河的12000 标准箱船舶，转走尼加拉瓜运河，航线较走苏伊士运河短4000km，较绕道好望角短7500km。航行时间缩短两个月，成本可以节省近10%。领先的设计使得它能够通行25000标准箱的巨轮，现有最大的远洋货轮是马士基公司EEE级轮船，载货18000标准箱。同时，它可以通行全世界最大的油轮，为美国能源出口到亚洲打开通路。眼下，这些船并不能通过扩建后的巴拿马运河。这也是一条财富之河。根据专业咨询机构的评估，到2070年，在运河通航半个世纪以后，尼加拉瓜运河的收入将会达到220亿美元，是2013年尼加拉瓜GDP的两倍。而这还只是单单考虑尼加拉瓜运河主体的收益，并未包括与运河配套的港口、机场，特别是自由贸易区的收益。
由于宏观调控、经济周期的影响，当前，国内工程机械、水泥建材等行业正处于去产能的痛苦调整期，尼加拉瓜运河这一特大工程项目的出现，为中国的建筑工程企业提供了一个绝佳的释放产能的机会。
此外，尼加拉瓜运河的贯通会使得贸易大国直接受益，方便美国能源产品对亚洲、中国的出口，降低中国从美国进口能源产品的价格。也可以降低淡水河谷北部地区铁矿石，以及美洲农产品及其他原材料出口到中国市场的运输成本。同时，中国产品出口到美国、南美等地的运输成本也会随之降低等等。正如苏伊士运河对于当初的法国，巴拿马运河对于美国，两条运河的开通都是这些强国崛起，保障其持续发展的重要战略通道。总体而言，其收益回报将会更为可观。海上丝绸之路新枢纽将形成，作为中国公司主导、管理运营的世纪工程，将会为中国的海洋权益、战略通道提供坚强的、持续的保障。
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作者： 叶莉萍 [责任编辑: 宋金玉]
