При сооружении канала большое значение имел выбор варианта: пройдет ли канал на уровне океана без шлюзов или несколько выше уровня океана с системой шлюзов. Французы пытались построить Панамский канал, как и Суэцкий, бесшлюзовым. Лишь незадолго до краха они решили перейти на строительство канала со шлюзами, что было связано со значительно меньшими затратами и, прежде всего, с гораздо меньшим объемом земляных работ. Этот метод позволял в то же время обойти ряд конструктивных трудностей, возникавших при постройке канала на уровне океана, в частности устранялись затруднения, связанные с резкой разницей в высоте приливов в Панамском заливе и Караибском море, которая вызвала бы в канале сильные течения переменного направления.
Общая длина канала 81,6 км, из них 16,4 км проложены по дну Панамской и Лимонской бухт и позволяют судам добраться до глубокой воды, а 65,2 км проходят по суше. Ширина и глубина канала в различных его частях не одинаковы. Наименьшая ширина по дну (в Кулебрской выемке) составляет 91,5 м; на большей части трассы она свыше ста метров. Нормальная глубина канала около 13,5 м, но на шлюзах она уменьшается до 12,5 м. Для поддержания этих глубин на канале постоянно ведутся землечерпательные работы.
Водораздельный участок канала длиной в 51 км лежит на высоте 25,9 м над средним уровнем океана [3]. Подъем судов на эту высоту производится с помощью трех ступеней шлюзов, каждый из которых поднимает судно на 8,6 м. Длина шлюзных камер 305 м, ширина 33,5 м. Все шлюзы — парные; это позволяет пропускать через них суда одновременно в двух направлениях и существенно увеличивает пропускную способность канала. Проводка судов через шлюзы производится при помощи специальных электровозов. Эти электровозы движутся по зубчатым рельсам, уложенным поверх стен шлюзов, и тащат судно за собой.
Профиль Панамского канала
Обычно прохождение судна через канал продолжается около 8 часов, из которых 3 приходятся на шлюзы. Однако вполне возможно пройти канал и значительно быстрее — рекордное время прохождения равнялось перед второй мировой войной 4 часам 10 минутам. Максимальная пропускная способность канала равна 48 судам в сутки (или примерно 17 тыс. судов в год). Таким образом, эскадра в 100 военных кораблей может быть переброшена из одного океана в другой примерно за двое суток.
Канал проходит по живописной местности с пересеченным рельефом, почти сплошь заросшей тропическими лесами.
Войдя в канал со стороны Караибского моря, судно проходит по нему 11,3 км, оставаясь на уровне океана. Этот участок пути кончается у трехступенчатых Гатунских шлюзов, по которым судно поднимается на водораздельный уровень канала и попадает в Гатунское озеро — искусственное водохранилище площадью около 425 кв. км, образованное водами реки Чагрес, перегороженной в ее нижнем течении, около Гатуна, земляной плотиной длиной в 2,5 км. Гатунское озеро обеспечивает водой шлюзы канала; излишняя вода спускается из озера по бетонным водосливам в старое русло реки Чагрес — здесь построена гидростанция, снабжающая канал необходимой энергией.
Гатунское озеро создало участок канала, длиной около 40 км, с небольшой затратой труда на земляные работы.
Чтобы регулировать водный режим реки Чагрес выше Гатунского озера и обеспечить более равномерное поступление в него воды, особенно в сухие периоды, в 1930-х годах была построена Меденская плотина, образовавшая дополнительное водохранилище с площадью около 60 кв. км.
Из Гатунского озера судно проходит в Кулебрскую выемку, также лежащую на водораздельном уровне. Здесь на протяжении 11 км канал идет между двумя отвесными стенами, возвышающимися над ним местами на 50–60 метров. На Кулебрскую выемку приходилась значительная часть земляных работ по прокладке канала. Из вынутой здесь земли были насыпаны Гатунская плотина и дамбы, по которым прошла новая линия железной дороги Панама — Колон (старая линия проходила частью ниже уровня Гатунского озера). В этой выемке неоднократно имели место крупные оползни, доставлявшие много хлопот строителям канала и задержавшие его ввод в эксплуатацию.
Кулебрская выемка заканчивается одноступенчатым шлюзом Педро-Мигель, по которому судно спускается в небольшое озеро Мирафлорес, образованное подпруженными водами нескольких небольших рек. Тремя километрами дальше, у конца озера, расположены двуступенчатые шлюзы Мирафлорес, ведущие в последний участок канала, длиной в 13 км, лежащий на уровне Тихого океана.