巴拿马运河

早期的巴拿马运河建造计划

开凿中美洲地峡运河的最早构想可追溯到1534年，神圣罗马帝国皇帝兼西班牙国王查理五世下令勘察出穿过美洲的通道，以减少船舶往来于西班牙和秘鲁的路程。
1668年，英国物理学家和哲学家托马斯·布朗爵士在他的百科全书式的著作Pseudodoxia Epidemica 中写到：“（世界上）有一些地峡被大海所侵蚀，另一些则被人力所开凿：而如果政策允许，美洲的巴拿马是最值得尝试的选择：它仅仅有数英里长，但却能提供一条通向东印度群岛和中国的捷径。”
由于巴拿马重要的战略位置，以及从中衍生的巨大贸易潜力，各方势力一直尝试在这里进行其他形式的贸易活动。1698年，苏格兰王国在这里执行了达里恩计划，希望建立连接大西洋和太平洋的贸易路线；但计划因自然条件较差而失败，苏格兰最终亦在1700年放弃该殖民地。
1788年，为了让跨洋船只避开南美洲南端，以及考虑到热带洋流的侵蚀会使新开的运河自然加宽，托马斯·杰斐逊建议西班牙建造巴拿马运河。在1788年至1793年的远征中，亚历山德罗·马拉斯皮纳起草了一份建设巴拿马运河的计划。
另一次尝试发生在19世纪。1843年8月24日的《纽约论坛报》报道伦敦霸菱银行和新格拉纳达共和国签订了建设跨越达里恩地峡（巴拿马地峡）的合同，双方将建成“大西洋和太平洋运河”；整项工程由英国执行，计划在五年内建成，但从未被执行。与此同时，人们还提出了其他的主意，包括穿越墨西哥特万特佩克地峡的运河（及铁路），但这一计划同样从未被执行。
1846年，美国和新格拉纳达签署了《马利亚里诺-比德莱克条约》，确保美国通过巴拿马地峡以及对当地进行军事干预的权利。在1849年发现加利福尼亚金矿后，人们对在大西洋和太平洋间穿行产生了极大兴趣。1855年，美国建成了巴拿马铁路，这项穿越大陆的工程成为了西半球极为重要的一项基础设施，极大促进了附近地区的贸易，也对日后运河的走向影响深远。
直到此时，连接两大洋的水路仍被视为不切实际的幻想。1855年，生于马恩岛的工程师威廉·肯尼什勘查了巴拿马地峡，并撰写了一份关于巴拿马运河建设计划的报告。他的报告被以The Practicality and Importance of a Ship Canal to Connect the Atlantic and Pacific Oceans 为题出版。
1877年，法国海军军官阿曼德·雷克吕斯和工程师吕西安·波拿巴-威斯勘查了巴拿马地峡并出版了法语的运河建设计划书。法国人在建设苏伊士运河上取得的成功也鼓舞了他们提出跨越巴拿马地峡的规划。

法国人的建造尝试，1881-1894年

1879年，建造苏伊士运河的负责人，74岁的法国人斐迪南·德·雷赛布组织了巴拿马洋际运河环球公司。1881年1月1日，巴拿马运河动工，雷赛布设计了8套开凿运河的方案，预算为6.58亿法朗。
然而，雷赛布过分低估了工程的难度，更忽略了气候、地形的差异对于开凿运河的影响。尽管巴拿马运河的长度最终仅为苏伊士运河的40%，建造前者工程上的挑战却比后者更大。巴拿马地区属于热带丛林气候，天气潮湿闷热，暴雨、洪水多发，不利工程进行；另外地形亦更复杂，开凿运河所挖出的土石体积高达2亿5千9百万立方米，远超苏伊士运河工程的总量。
雷赛布原本计划按苏伊士运河的经验，建造与海平面等高的运河，但他在每年仅持续四个月的旱季内只造访过巴拿马地区几次。整个工程团队对雨季没有做任何准备，就遇上运河起点处的查格雷斯河水位暴涨；同时，工地密林中遍布毒蛇、昆虫和蜘蛛。当地肆虐的黄热病、疟疾以及其他热带疾病共夺去了数千名工人的生命。单在1884年以前，每个月就有超过200名工人死亡。由于当时人们并未了解蚊子是传染病媒，公司采取的公共卫生措施成效甚微。尽管当地的恶劣情况在法国国内被轻描淡写，以免难以招募工人，但极高的工人死亡率，仍使公司极难维持具经验的劳动力。
开凿库雷布拉山的工程需要不断拓宽，同时需要减小坡度以防止滑坡。工程主要使用由贝城工业公司生产的蒸汽挖土机，而只有限地使用其他机电设备，但钢结构设备在潮湿的环境下迅速锈蚀。
在法国，尽管雷赛布在工程无法达到预期目标后，仍长期维持投资和提供工人，但项目最终耗尽了资金，并于1889年2月4日宣告破产。据报此时项目已经花费了2.87亿美元，共80万名投资者的积蓄化为乌有，还因为疾病和工程意外损失了22,000名人员的性命。工程于1889年5月15日中断，接着巴拿马丑闻曝光，政府起诉大批被指须为此事负责的人，当中包括古斯塔夫·埃菲尔。雷赛布和儿子查尔斯被控挪用公款罪名成立，获刑五年；但判决后来被推翻，时年88岁的雷赛布也没有入狱。
1894年，另一家法国公司“Compagnie Nouvelle du Canal de Panama”成立，旨在接手巴拿马运河的建设工作。公司雇佣了至少数千工人，主要用作运营巴拿马铁路，并维护既有的挖掘成果和设备以便随时出售；另外，公司标价1.09亿美元，四处寻找下家接手项目，同时继续保有开发特权，还成功使雷赛布认同：建造包括湖泊和船闸的运河，要比坚持海平面等高的方案更务实。

美国获得建造权

在这一时期，美国国会参议院和时任总统西奥多·罗斯福认为巴拿马运河对美国的军事和经济意义重大，尽管同时一部分人更支持在尼加拉瓜建造运河，还有一部分人建议购买法国在巴拿马的利益，但美国还是决定接手这个项目。新巴拿马运河公司的法国经理费利佩-让·比诺·瓦里拉正在寻求美国的介入，他为工程开价1亿美元，但由于面临着尼加拉瓜运河项目的竞争，他最终接受了四千万美元的价格。1902年6月，美国国会参议院投票通过了购买巴拿马运河项目的提案。
1903年1月22日，美国国务卿海约翰和当时统治巴拿马地区的哥伦比亚代办托马斯·艾兰签署了《海-艾兰条约》，美国以一千万美元外加额外的分期付款的价格，获得了可永续更新的巴拿马运河沿线地区租借权。1903年3月14日，美国参议院批准了条约，但哥伦比亚参议院不批准此条约。于是比诺·瓦里拉告诉西奥多·罗斯福和海约翰，一批巴拿马反叛者正在谋划从哥伦比亚独立，希美国能以军事力量和资金支持这批反叛者。罗斯福改变了策略，基于1846年的《马利亚里诺-比德莱克条约》，派人接触争取脱离哥伦比亚独立的巴拿马反政府武装，答应帮助他们取得独立。
1903年11月2日，美国军舰封锁了哥伦比亚军队可能前往镇压巴拿马暴动的航线。11月3日巴拿马宣布独立并很快获美国承认。11月6日，比诺·瓦里拉作为巴拿马驻美国大使在《美巴条约》上签字，给予美国建设巴拿马运河和无限期管辖巴拿马运河区和其防御设施的权利。然而，许多巴拿马人视这一条约为对新生国家主权的侵犯并予以责难。
西奥多·罗斯福总统的名言“我带来了（巴拿马）地峡，启动了运河工程，还让国会不要为运河争论，而应为我争论。”一些美国党派将巴拿马运河事件视为与哥伦比亚的战争：《纽约时报》将美国给予比诺·瓦里拉的支持称为“卑鄙的征服行为”；《纽约晚邮》报则称其为“一次唯利是图的投机”。这一事件常被视为是美国在拉丁美洲实施巨棒外交的典型例子，也是对罗斯福引用的古老非洲格言“讲话轻声细语但拿着一根巨棒，你能走得更远（Speak softly and carry a big stick, you will go far）”的最佳阐释。自1903年独立到1939年，巴拿马一直是美国的保护国。
1904年，美国付费四千万美元购买了法国的设备，以及巴拿马铁路等既有工程进度。其中三千万美元用于已完成的一部分工程，折合大约每立方码1美元；一千万美元付予巴拿马，此后美国每年再向巴拿马支付25万美元。
1921年，哥伦比亚和美国签署了汤姆森·乌鲁蒂亚条约，美国以分期方式支付哥伦比亚共2500万美元，加上把巴拿马运河区的一定特权给予哥伦比亚，换取哥国承认巴拿马独立。

美国的建造过程，1904-1914年

美国于1904年5月4日正式掌控运河工程资产，继承了法国人留下的残余劳动力和一堆近乎废弃的工地建筑、基础设施和工程设备。美国政府成立了地峡运河委员会（the Isthmian Canal Commission，ICC），以控制巴拿马运河区和监督工程进展。委员会直接向战争部长威廉·霍华德·塔夫特报告，以免一直困扰法国公司的低效率和腐败问题重现。
1904年5月6日，西奥多·罗斯福总统任命伊利诺伊中央铁路前总工程师和总经理约翰·芬德利·华莱士为巴拿马运河项目总工程师。由于饱受巴拿马的传染病困扰，加上被迫使用法国人的残旧基建和设备，以及受到极度官僚的地峡运河委员会掣肘，华莱士于1905年6月突然辞职，由自学成才并曾建造大北方铁路的约翰·弗兰克·史蒂文斯接任。史蒂文斯不是地峡运河委员会的成员，并越发认为这个官僚机构阻碍工作，于是绕过委员会直接向华府的总统行政团队报告。
史蒂文斯在巴拿马运河工程上的成就之一是建设了数千名工人急需的住房、供水系统、修理店、仓库和其他基础设施。他从美国和其他地区招募了数千名工人到运河区工作，尽力提供能让工人安全舒适地工作和生活的食宿条件，又重修和扩建巴拿马铁路，方便了日后把从凿山工程挖出、数以百万吨计的土方运送到建造查格雷斯河大坝的工地。
当时，古巴医生胡安·卡洛斯·芬莱已经发现导致2万多名法国工人丧生的黄热病是由蚊子传播。因此，1904年被任命为巴拿马运河工程首席卫生官员的陆军上校威廉·克劳福德·戈加斯医生致力执行一系列“巴拿马运河开凿期间新卫生措施”，包括改善城市供水系统、采用烟熏法消毒建筑物、向蚊虫滋生区域喷洒油和杀虫剂、安装窗纱和净化污水等。尽管遭到了地峡运河委员会部分成员的反对，戈加斯坚持这些措施，史蒂文斯上任后亦全力支持这一项目。经过了两年的艰苦努力，戈加斯在1905年大致上消灭了黄热病。尽管如此，仍有大约5600名工人在美国修建运河期间因疾病和意外事故死亡。
1905年，在运河设计仍未定案时，一个美国工程小组受托前往检视其情况，小组之后向罗斯福总统建议采用法国人曾经尝试过的、和海平面高度一致的设计方案。1906年，华盛顿传召史蒂文斯回国并命令他采用这一方案，曾亲历查格雷斯河洪水的史蒂文斯极力反对，他提出附建船闸的方案，建造当时世界上最大的水坝（嘎顿水坝）和面积最大、水位在海拔85呎（26米）的人工湖（嘎顿湖），并透过控制巨型闸门调节填满船闸的湖水，以升高和降低船只，嘎顿湖将通过库雷布拉山开凿工程与太平洋相连。史蒂文斯最终成功说服总统采用这一方案。
附有船闸的方案需要挖掘近1.3亿立方米的土方。美国迅速替换及更新了法国遗留的陈旧工程设备，包括从马里昂电铲公司购买了约102台新型轨道式蒸汽挖掘机，以及运来巨大的蒸汽起重机、液压碎石机、水泥搅拌机、挖泥船和气动钻头，几乎所有这些设备都是在美国透过新的机械制造技术产生的。铁路亦需要彻底升级为双轨载重系统，以承载新的货运车辆。由于新生的嘎顿湖淹没不少旧铁路沿线地区，因此需要在高于湖面水位的地方兴建新的线路。

西印度群岛向巴拿马的劳动力迁移，1850-1914年

1838年英属西印度群岛的解放行动使超过50万奴隶获得了自由，彻底改变了这些岛屿的经济和社会结构。多数获得自由的人不想继续在种植园工作，导致蔗糖工业逐渐衰退。殖民地的白人上流阶层和混血中产阶层成功重建了社会等级制度，导致黑人仍然处于底层。获解放的黑人由于生活艰难，只得从事包括国外的任何工作，由此开启了跨越加勒比海的人口流散。
1849年的加利福尼亚淘金热重新唤起了发展现代交通横越中美洲的兴趣，并鼓励大量获解放的黑人迁移他处。两条迁移路线逐渐发展起来，一条由范德比公司经营，以蒸汽船横越尼加拉瓜湖并以马车来往驿站；另一条则是由纽约公司经营的巴拿马铁路。两所企业聘用大量以牙买加人为主的外国劳动力，当中约5,000人最后在巴拿马铁路工作。两项计划证明了西印度群岛的黑人比其他工人更能抵抗热带传染病；而群岛地区的经济衰退也释放了更多黑人并提供了大量劳动力。
19世纪80年代，法国的运河工程和香蕉种植业的扩张，再度掀起加勒比海地区的人口迁徙。法国公司在巴拿马运河工程中雇佣了超过50,000名西印度群岛居民（多数仍为牙买加人）。香蕉种植同样刺激了当地19世纪80年代后的经济增长，扩张了商业种植园的规模并鼓励了数以千计的人口迁徙。到20世纪初期，联合果品公司运营着包括哥斯达黎加的利蒙港，以及巴拿马的博卡斯德尔托罗等多个香蕉港口。
1904-1914年间，由于美国人建设巴拿马运河，出现了由西印度群岛向巴拿马的潮汐型人口迁移，至今仍是加勒比海地区史上最大规模的迁徙。根据官方数据，运河管理局带来了超过31,000名西印度群岛男人和一些女人，但现代的估计显示实际上有多达150,000到200,000名男女在这段时期迁移过来。大部分黑人原本没计划留在巴拿马，但由于西印度群岛几乎无法提供足以媲美前者的工资和福利的工作，使得数万人最终定居巴拿马并结婚生子，成为了人口稀疏的巴拿马境内最大的移民群体，他们的后代今日被称为非裔巴拿马人。

后期发展

到了20世纪30年代前期，人们发现运河面临着供水问题，于是开始建造马登水坝，以拦截嘎顿湖上游的查格雷斯河。马登水坝于1935年完工，同时造就了马登湖（之后被称为阿拉胡埃拉湖），为运河提供了更大的储水空间。1939年，美国着手建造新的船闸，以承载当时正在建造和计划建造的更大型军舰。这项工程持续了几年时间，同时还开始挖掘新的进港航道，但整项计划在第二次世界大战结束后被取消。
在第二次世界大战期间，美国利用运河将航空母舰送去补充几乎全毁的太平洋舰队。航空母舰虽然能够通过运河，但有时需要先拆除航标，腾出航道。

加通湖

加通湖于1913年因筑坝拦截查格雷斯河而形成，是巴拿马运河上的关键节点，为船只通过船闸提供了数以百万计加仑的水。在它形成的时候，加通湖是全世界最大的人工湖。湖泊周围无法通行的雨林是运河最好的屏障。如今这片区域保持着其原始的状态，是为数不多的可以观察到许多种中美洲原产动植物和它们的原始生存状态的地区。
加通湖上最大的岛屿是科罗拉多岛，它是在湖泊形成时为了科学观测而建造的，由史密森尼学会管理。这里诞生了许多关于热带物种的科学和生物学发现。加通湖占地面积约为470平方公里（180平方英里），是大西洋森林走廊的一部分。这里的生态旅行已经成为了巴拿马的一项重要产业。
加通湖同样为巴拿马城和科隆提供饮用水。钓鱼是加通湖上的一项主要娱乐活动。外来的孔雀鲈在1967年前后被一名当地商人在无意中引进到加通湖中，之后在此大量繁殖，成为了湖中最主要的垂钓用鱼。孔雀鲈在当地被称为Sargento，原产于亚马逊雨林，尼格罗河和奥里诺科河盆地。

扩建

2006年10月22日，巴拿马就巴拿马运河扩建举行全民公投，超过78%的投票者支持扩建而通过计划。工程在运河的两端各修建一个三级提升的船闸和配套设施，船闸的宽度扩大到55米、长度达427米。
2007年巴拿马政府开挖新航道，因为新运河比起旧运河（又称观花水闸）要宽，因此才称为扩宽工程，但其实是另开新水道而非直接扩宽旧河。
2016年6月26日，历时十年扩建的巴拿马运河启用，“中远海运巴拿马”号成为通过巴拿马运河的第一艘货轮。

目前问题

自巴拿马运河开通以来，其营运状况相当成功。尽管在这一百多年里，世界航运情况和船舶的大小都有了很大的变化，巴拿马运河仍是世界贸易中重要的一环。不过，运河仍存在一些需要解决的问题。

运行效率和维护

1977年巴拿马运河条约的反对者担心运河的运行效率和维护状况会随着美国的离开而受到影响，然而，事实并非如此。巴拿马当局借鉴了美国管理的经验并利用了其留下的遗产，让运河的运营状况有了进一步的改善。运河水路通行时间（CWT）指的是一艘船只航行通过运河需要花费的时间（包括等待时间），是衡量运河效率的重要指标。从2000年以来，这一时间为20至30小时不等。过去的十年中运河事故率也没有发生显著变化，在每年约14,000船次通行的情况下约有10至30起事故发生。
从亚洲进口的货物量越来越多，这些货物原本会在美国西海岸的港口卸货，现在它们将通过运河抵达东海岸。远洋航行船只数量从2003年的11,725艘上升到2007年的13,233艘，又回落到2009年的12,855艘。同期，船只的平均尺寸稳步上升，巴拿马极限型船只的数量也不断增长，因此，通行船只总吨位从1999财年的2.279亿标准排水量吨上升到2007年创纪录的3.129亿排水量吨，又回落到2009年的2.991亿标准排水量吨。2013年至2015年，每年通行船只数量分别为13,660，13,481 和13,874艘，总吨位分别为3.206、3.268和3.408亿标准排水量吨。巴拿马运河管理局总共投入了近10亿美元用于拓宽和改造运河，旨在将运河的承载量提高20%

竞争

虽然巴拿马运河长期处于优势的地位，但也面对越来越多的竞争者。由于运河通行费上升，船舶也越来越大，有些评论者认为苏伊士运河已成为船运由亚洲到美国东岸的可行替代方案。
2013年6月15日，尼加拉瓜允许香港的HKND集团开发尼加拉瓜运河，并给予五十年的特许经营权。
由于北冰洋的融冰速度加快，有专家猜测西北水道或北极大桥航线最终可能容许商业通航。相比取道巴拿马运河，通过此水道来回欧亚可以减少9,300公里的路程，因此可能分散部分巴拿马运河的承载量。不过此航线仍面对尚未解决的领海纠纷，而航道上的浮冰亦显然造成问题。