水路锁及其在航运中的作用

5. 为什么船需要锁？
不仅船需要船闸，船舶也需要船闸在上坡或下坡通过河流或运河。世界各地的一些河流是浅水区，因此无法通航。其他一些在雨季有过多的水流。此外，水道中从一个点到另一个点的水位大不相同。为了使这种类型的水道通航，船闸成为一种需要，现在是一项工程奇迹。不需要电力来操作这样的河闸或运河闸。然而，一些锁控制机构需要电力。通常，有一系列的船闸使河船能够毫不费力地上下河流或运河。例如，巴拿马运河Locks 将船只提升到 85 英尺，然后通过其高效的机制将它们降低到相同的高度。简而言之，船闸使水上运输更容易，并有助于克服地形变化。

4. 历史发展
船闸的发展历史悠久，可以追溯到公元前3世纪，当时，工程师们开发了闪闸，以解决船只在上下游航行时需要穿越河流或运河不同海拔变化的问题。然而，这些闪存锁并不安全。因此，公元984年中国大运河上就有了双闸门。这成为现代锁具的前身。1485 年发生了重大发展，闸门具有阀门控制的开口。后来著名画家列奥纳多·达·芬奇在 1480 年发明了一种叫做斜接门的门。早些时候，木头是制造闸门的主要材料，但铸铁在 1827 年问世。之后，大部分闸门的制作和锁涉及铸铁。

3. 经济意义
河流或运河船闸通过减少水运时间大大改善了沿河经济。例如，巴拿马运河船闸通过连接两个大洋，即大西洋和太平洋，将海运船舶的运输成本降至最低。此外，水路运输是已知最便宜和最古老的运输方式。因此，大多数航运船舶和船只更喜欢那些可通航或在船闸的帮助下人工通航的水道，以便以具有成本效益的方式轻松地将货物运输到更远的距离。上图是英格兰著名的卡昂山锁。

2. 来自世界各地的著名锁具
一些世界各地的著名的锁都在肯尼特和埃文运河在英格兰，巴拿马运河锁，而卡昂山锁密西西比河在锁定美国。上图是埃及尼罗河沿岸的伊斯纳水闸。

1. 环境威胁和替代方案
运河船闸对水种的存在构成威胁，因为这些船闸允许海水生物和鱼类进入运河的淡水。而且，不同水体之间的温差对许多水种的繁殖造成了问题。生活在运河周边地区的人们用于饮用的淡水也存在被海水污染的危险。不幸的是，在许多情况下，没有可行的船用船闸替代方案，而且船闸的问题通常必须通过陆路或空中运输来缓解，例如使用牵引拖车、铁路和货运飞机。