锁（水导航）

运河锁和锁定者在艾尔斯伯里臂上的小屋大联盟运河在马尔斯沃思在英格兰赫特福德郡

锁在河上内心在海德堡在德国

三个峡谷大坝锁在附近Yichang上长江中国河

一扇门哈顿飞行在英国

易洛魁人锁定圣劳伦斯海道

一个锁是用于升高和降低的设备船，船和别的船只在河流和运河上不同水平的水拉伸之间水道。锁的区别特征是一个固定的腔室，其中水位可以变化。而在凯森锁， 一个提升船，或在运河倾斜平面，它是腔室本身（通常称为藻井）上升和跌倒。

锁用于制作河更容易导航或允许运河越过不是水平的土地。后来的运河使用了更多和更大的锁来允许采取更直接的路线。

磅锁

凯特勒（Keitele）上的磅锁 - Päijänne运河在änekoski在芬兰中央

一个磅锁最常用于运河和河流今天。^[1]一个磅锁有一个与大门在两端控制着磅的水水平。相反，一个带有单个门的较早设计被称为闪存锁.^[2]

磅锁首先在中国使用宋（公元960 - 1279年），由歌曲政治家和海军工程师开创Qiao Weiyue在984年。^[3]他们替换了较早的双倍滑道这造成了麻烦，中国人提到了多层沉库（1031–1095）在他的书中梦想池论文（发表于1088年），^[4]并在中国历史文字歌曲（在1345年编译）：^[5]

两个锁之间的距离相当超过50步，整个空间都覆盖着一个像棚子一样大的屋顶。大门是“悬挂的大门”。当他们关闭时，像潮汐一样积聚的水直到达到所需的水平，然后当时间到来时，它被允许流出。

每个锁和在大运河该水平以这种方式提高了138英尺（42 m）。^[5]

在中世纪的欧洲，1373年建造了一种磅锁vreeswijk， 荷兰。^[6]这个磅锁一次在大型船上服务了许多船只盆地。然而，第一个真正的磅锁建于1396年达姆靠近布鲁日， 比利时。^[6]这意大利人Bertola da Novate（约1410– 1475年）在The上建造了18磅的锁Naviglio di Bereguardo（的一部分米兰运河系统赞助Francesco Sforza）在1452年至1458年之间。^[7]

基本结构和操作

一个通用的空管锁的计划和侧视图。一个锁室与运河的其余部分，一对斜对室和一对斜切室大门。当“下游”侧的水位较低时，每对的门以18°角相互关闭，以近似于拱形的拱门与门的“上游”侧的水压近似。

磅锁的操作原则

对于上游的船：			对于下游的船：
1-2。	船进入锁。		8–9。	船进入锁。
3。	下门关闭。		10。	上门关闭。
4–5。	锁充满了上游的水。		11–12。	通过将其水排在下游来清空锁。
6。	上门打开。		13。	下门打开。
7。	船离开锁。		14。	船离开锁。

所有磅锁都有三个要素：

• 水密腔室连接上和下管，足够大，可以封闭一条或多个船。腔室的位置是固定的，但其水位可能会有所不同。
• 一个门（通常是一对“指向”半门）在腔室的两端。开门以允许船进入或离开房间；关闭后，门是水密的。
• 一套锁齿轮根据需要清空或填充腔室。通常，这是一个简单的阀（传统上，是通过手动缠绕架子和小齿轮机构提起的平板（桨）），可以使水排入或流出腔室；较大的锁可以使用泵。

操作锁的原理很简单。例如，如果下游行驶的船只发现已经充满水的锁：

• 入口大门打开，船进去。
• 入口门关闭。
• 打开一个阀门，通过从房间里排出水来降低船。
• 出口门被打开，船移出。

如果锁定为空，则船将不得不等待5到10分钟，而锁被装满。对于上游旅行的船，该过程被颠倒了。船进入空锁，然后通过打开一个允许水从上层进入腔室的阀来填充腔室。整个操作通常需要在10到20分钟之间，具体取决于锁的大小以及锁中的水最初是否在船上设置。

接近锁的划船者通常很高兴遇到另一艘船朝他们走去，因为这艘船将刚刚退出其水平上的锁，因此将锁定为有利 - 节省了约5至10分钟。但是，对于楼梯锁而言，这并不是这样，在车队中，船只更快地经过。

运输锁的操作
1–3。船进入“空”锁
4.底部门关闭，底部桨闭合，顶桨打开，锁开始填充
5.锁充满水，将船擡高到更高的水平

细节和术语

上升

这上升是锁中水位的变化。英国运河系统上的两个最深的锁是沐浴深锁^[8][9]在Kennet和Avon运河和Tuel Lane Lock在罗奇代尔运河，两者的上升近20英尺（6.1 m）。这两个锁都是两个单独的锁的合并，当运河恢复以适应道路横梁的变化时，它们合并在一起。英格兰最深的“原始”锁被认为是伊特鲁里亚的顶部锁特伦特和默西运河和Somerton深锁牛津运河：两者的上升约为14英尺（4.3 m）。同样，消息来源是最深的，在任何情况下，埃特鲁里亚（Etruria）多年来都加深了以适应沉降。相比之下，Carrapatelo和Valeira锁定在杜罗葡萄牙的河流长279英尺（85 m），宽39英尺（12 m），最大升降机分别为115英尺（35 m）和108英尺（33 m）。^[10]他们俩ardnacrusha爱尔兰香农航行的利默里克（Limerick）附近的锁升高100英尺（30 m）。上腔室上升了60英尺（18 m），并通过隧道连接到下腔室，直到腔室几乎空着，下降才变得可见。^[11]

磅

一个磅是两个锁之间的水位（也称为一个）抵达）。^[12]

CILL

这CILL，也拼写窗台，是一个狭窄的水平壁架，从上门下方突出进入腔室的一条路。当锁定锁时，允许船的后部“悬挂”在CILL上是主要危险，并且CILL的前部边缘的位置通常由白线在锁定侧标记。CILL的边缘通常弯曲，中心的突出比边缘少。在某些锁中，有一块约9英寸（23厘米）厚的橡木，可保护锁cill的固体部分。在牛津运河上，它被称为巴比（Babbie）；在大联盟运河上，它被称为Cill Bumper。一些运河运营部门，主要在美国和加拿大，称壁架为Miter Sill（加拿大的MITER SILL）。^[13]

照片库

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  cill暴露在深pont de flandre锁中运河圣丹尼斯，巴黎

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  锁的顶门，显示平衡梁和桨绕齿轮

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  200年历史的桨式装备，奥地利维也纳·纳特·卡纳尔

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  保水装备伯明翰运河导航

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  锁门控件运河

大门

大门是水密门，可将腔室从上部和下磅密封。腔室的每一端都配备了一个门或一对半门，由橡木或者榆树（或者现在有时钢）。最常见的安排，通常称为斜切门，由莱昂纳多·达芬奇大约在15世纪后期的某个时候。^[14]

桨

在旧伊利运河，操作桨时受到伤害的危险：水，到达某个位置时，会用一支可能从手中撕下的赛车（或手柄）将桨推开，或者如果一个人站在错误的地方，可以将一个人撞入运河，导致受伤和溺水。^[15]

横典（“锁定键”）

收集锁界。注意：耙子是用于清除垃圾的锁。

在切萨皮克和俄亥俄州的运河上，需要锁定者在夜间从所有锁桨中卸下阵容，以防止未经授权的使用。^[16]

肿胀或肿胀

一个胀是由于突然打开锁门门中的桨阀引起的，或者是在排空锁时引起的。^[17]为了帮助下游行驶的船只退出锁，锁者有时会打开桨，以产生膨胀，这将有助于将船从锁中“冲洗”。在一个案例中，一名船夫要求一只后膨胀，也就是说，打开并关闭了几次桨，以创造一些海浪，以帮助他离开银行。^[18]如果船只搁浅（由于被超载），他们有时会要求通过的船员告诉上游锁，使他们增加了额外的沉重膨胀，其中包括在锁门上打开所有桨，产生了影响整个磅以下整个磅的激增。^[19]

在伊利运河上，一些装载的船需要膨胀才能摆脱锁，尤其是木材船，笨重，会列出一侧并陷入锁中，需要膨胀才能将它们拔出。一些锁定者会向任何人提供膨胀，以帮助他们在途中，但有些人会要求钱来膨胀。^[17]

伊利运河管理人员不喜欢肿胀，原因有两个。首先，它使用过多的水降低了上面的磅上的水，有时会导致船只搁浅。此外，它在下方的磅上提高了水位，导致一些船撞桥或卡住。^[17]

冷落的帖子

呼吸船以防止它撞到下游大门。请注意包裹在冷落柱的绳索。

在马拉和ule子划船的运河上，使用呼吸柱用于放慢或停在锁中。每小时几英里移动的200吨船可能会破坏锁门。为了防止这种情况，当船进入锁时，一条绳子被缠绕在冷气柱周围。由于绳索在柱子上的摩擦，拉起绳子慢了船。^[20]直径为2½英寸（6.3厘米）的绳索和长约60英尺（18米）的绳索通常在伊利运河上使用，用来呼吸船。^[21]

1873年6月在切萨皮克和俄亥俄州运河上发生的一个事件涉及这艘船亨利·弗拉格和醉酒的船长。那艘船已经泄漏了。船员部分抽水，进入了74号锁，在另一艘船前移动。因为他们没有呼吁船，所以它坠入了下来的大门。锁中的水量导致上游大门猛击关闭，也打破了它们，并在船上散发了一系列水，将其下沉。这种悬挂在运河上的导航持续了48小时，直到可以更换锁门并将船从锁中取出。^[22]

变化

复合锁

要节省，尤其是在优质的石头昂贵或难以获得的好石头的情况下，制作了复合锁，即使用碎石或下石头制造，将锁的内壁装饰在锁上用木头装饰，以免磨损船只。例如，这是在切萨皮克和俄亥俄州运河上完成的爪爪隧道.^[23]还有Chenango运河^[24]

动力操作

在大型现代运河上，尤其是非常大的运河运河，门和桨太大而无法手动，并且由液压或者电气设备。在喀里多尼亚运河锁门是由人驱动的卡斯坦斯，一个由链条连接起来打开大门，另一个通过链条将其关闭。到1968年，这些由钢公羊作用的液压功率取代。^[25]

鱼梯

河流上锁（或堰和大坝）的建造阻碍了鱼的通过。一些鱼，例如七lamp鼠，鳟鱼和三文鱼上游到产卵。诸如鱼梯通常被认为来抵消这一点。导航锁还有可能作为鱼道操作，以增加对一系列生物群的访问。^[26]

特别案例

加倍，配对或孪生锁

加倍锁。左锁中有船，右锁（绘图的中心）为空。这在洛克波特的伊利运河上。

可以在同一水道上并排建造锁。这被称为加倍，配对， 或者双胞胎。这巴拿马运河有三组双锁。加倍带来了速度的优势，避免在忙碌的时间搁置，并增加了船只找到锁定的机会。比利时公司SBE工程在这个项目上工作。还可以节省水：锁可能具有不同的尺寸，因此小船无需清空大锁；否则每个锁可能能够充当另一个池塘（储蓄盆）。在后一种情况下，使用的单词通常是“双胞胎”的：这里表明有可能通过同步房间的操作来节省水，从而使清空室的一些水有助于填充另一个水。该设施长期以来一直在英国运河上撤回，尽管有时可以看到废弃的桨齿轮，就像在希尔莫顿在牛津运河。在其他地方，它们仍在使用；2014年在Dortmund-Ems运河靠近穆斯特， 德国。^[27]

曾经著名的楼梯纽约洛克波特，也是一组双锁。五个孪生锁使东和西部的船爬上或下降60英尺（18 m）尼亚加拉悬崖，这是19世纪相当大的工程壮举。虽然洛克波特今天有两个大钢锁，但旧双楼梯的一半是紧急溢洪道，仍然可以看到，原始的锁门在2016年初恢复了。^[28]

停止锁

如果可变条件意味着无法保证新运河的较高水位，那么旧的公司也将建立一个停车锁（在自己的控制下，大门指向自己的运河），当新运河新运河时可能会关闭很低。这导致了一对连续的锁，大门指向相反的方向：一个例子是在Hall Green附近Kidsgrove，南部终点站Macclesfield运河加入了霍尔绿色分支较早的特伦特和默西运河。King Norton Junction附近的四扇门停车锁斯特拉特福河畔埃文运河和伍斯特和伯明翰运河1914年被一对断头台锁不管哪种运河更高，都停止了水流的门。自国有化以来，这些大门一直在永久开放。^[29]

圆形锁

Agde圆锁

这样的圆锁的最著名示例是Agde圆锁在运河Du Midi在法国。这是运河主线的锁，允许访问Hérault河.^[30]

可以找到第二个法国圆锁，以现已废弃的éclusedes Lorraines的形式找到连接运河纬与艾里尔河.^[31]

滴锁

达尔缪尔锁定锁

下垂锁可以由两个传统的锁定室组成，导致污水池磅，或一个结合污水池的一个长腔室 - 尽管该术语仅适用于第二种情况。由于结构的任一端的磅都处于相同的高度，只能通过允许水从污水池浪费到下部流或排水或（不那么浪费）通过将水泵回到向上来来清空锁运河。特别是在两腔型中，需要旁路涵洞，以使水沿着中断的磅移动，从而进一步向下供应锁。对於单室类型，这可以通过保持锁定并在不使用时使门打开来实现。^[32]

尽管在许多情况下都提出了这个概念，但实际构建的滴锁世界中唯一的例子是达尔缪尔在船和克莱德运河在苏格兰。^[33]在恢复运河期间，这种锁定了单个房间类型的锁，以允许固定的桥梁更换秋千桥（在繁忙的道路上），因此回答批评，即恢复运河会导致频繁的道路交通频繁中断。它可以通过抽水来清空 - 但是由于这使用了很多电力，当水供应足够时使用的方法是将锁排向附近的锁烧伤.^[34]

非常大的锁

Berendrecht Lock（右）和Zandvliet Lock（左），位于Scheldt（前景）的Antwerp（顶部）入口处

驳船在锁上密西西比河

世界上最大的锁是，直到2016年Berendrecht锁，访问安特卫普港在比利时。在2016年Kieldrecht锁在同一港口成为最大的港口。锁长为500 m（1,600 ft），宽68 m（223 ft），跌落17.8 m（58 ft），并有四个滑动锁门。如果不考虑其设计用于操作的水位的差异，就无法比较锁的大小。例如，Bollène锁定罗纳河跌落至少23 m（75英尺），LeStetten，Eckersmühlen和Hilpoltstein锁在莱茵河 - 梅恩 - 戴安管运河跌幅为24.67 m（80.9 ft），每个跌落奥斯克人锁定欧蒂斯河在哈萨克斯坦有42 m（138 ft）的下降。^[35]

历史和发展

磅锁

荷兰兰克特水上公园建造的早期河磅锁模型

坚定的自然延伸是提供一个上门（或一对大门），以形成一个中间的“磅”，这是一艘船经过时需要清空的。这种锁，称为磅锁，在中国帝国和欧洲闻名。^[36]

磅锁首先在中世纪中国使用宋（公元960–1279）。Songshi或Song Dynasty的历史，第307卷，传记66，记录了高级税务管理员Qiao Weiyue如何对当他的谷物驳船遭受危险时遭受的经常损失感到沮丧。西河靠近Huai'an在江苏。他发现，士兵们在一条双滑道上绘制了匪徒，以破坏沉重的帝国驳船，以便他们可以偷走溢出的谷物。在984年，Qiao安装了一对两百五十英尺的水槽门，整个结构像建筑物一样屋顶。通过将两个坚定的大门彼此靠近，Qiao创造了一小段运河，有效地从上方的运河中填充了一块磅锁，通过在上门中擡起单个木包，并通过降低了下面的运河，从顶部的大门和较低的大门。^[5]

草皮面猴子沼泽锁在Kennet＆Avon运河上撒查姆

草皮面锁

草皮面的锁是运河锁设计的一种早期形式，它使用地球库形成了锁室，随后吸引了草和其他植被，而不是现在更加熟悉，更广泛的砖块，石头或混凝土锁墙结构。这种早期的锁设计最常在英国运河出现之前的18世纪初期用于河流导航。草皮锁的侧面正在倾斜，因此，锁定的锁非常宽。因此，这种类型的锁需要比垂直砖或石墙锁更多的水才能运行。在英国运河和水道上，大多数草皮面的锁随后在砖或石头上进行了重建，因此只有一些好的例子幸存下来，例如在加斯顿锁， 和猴子沼泽锁，在Kennet和Avon运河.^[37]

使用水

节水盆地

在英式运河上，这些水库称为“侧池”。这Droitwich运河，在2011年重新开放，在汉伯里有三个锁的飞行，所有锁都有手术的池塘。^[38]

备择方案

斜面

目前，英国还没有倾斜的飞机，但可以在福克斯顿在莱斯特郡的莱斯特部门大联盟运河。该飞机使宽光束船能够绕过十个狭窄的锁的飞行，但是在手臂的另一端未能进行改进和高运行成本导致其早期灭亡。^[39]有计划恢复它，并获得了一些资金。^[40]

凯森锁

凯森锁的操作

大约1800年，罗伯特·韦尔登（Robert Weldon）提出了凯森锁的使用^[41]为了萨默塞特煤炭运河在英国。在此水下升降机中，腔室长80英尺（24.4 m），深60英尺（18.3 m），并包含一个完全封闭的木箱，足够大，可以乘坐驳船。这个盒子在60英尺（18.3 m）深水池中上下移动。除了不可避免的泄漏外，水从未离开腔室，使用锁浪费了锁。取而代之的是，船进入盒子，被关闭后面的门密封，盒子本身通过水向上或向下移动。当盒子位于腔室的底部时，它在几乎60英尺（18.3 m）的水中 - 压力为三个ATM（304KPA; 44.1psi）， 总共。这些“锁”之一是建造并向王子王子展示的（后来乔治四世），但是它有各种工程问题，并且设计没有在煤炭运河上使用。^[42][43]

水电运河升降机

可能受到Weldon的Caisson Lock的启发，威廉·康格雷夫（William Congreve）1813年，获得了“水力发电双重平衡锁”专利，其中两个相邻的锁包含气动尾子可以通过压缩空气从一个凯森到另一个的压缩空气的移动来擡高和降低。大约在1817年摄政运河公司在当今的现场建造了这些锁之一卡姆登锁，北伦敦。这里的动机再次是供水问题。该公司坚持对Congreve设计的各种修改；事实证明，由此产生的安装不令人满意，很快被传统的锁代替。^[44][45]

轴锁

Minen Shaft Lock的入口

看起来与Caisson锁的表面上相似的是轴锁。轴锁由带有常规上门的深轴组成。下门通过短隧道到达。大门只关闭了此方法隧道，因此不必达到锁的整个高度。在圣丹尼斯（法国巴黎），霍林（捷克共和国梅尔尼克附近）和安德登（汉诺威德德国）建造了著名的例子。^[46]明登的轴锁52°18′23'n8°55'11'e/52.30639°N 8.91972°E跌落12.7米（42英尺），并与锁室成对八个坦克。^[47]当锁定的水依次运到每个房间中，以填充水从腔室释放，从而节省了完全锁定水的浪费。在瑞典的Trollhättan上进行了较早的轴锁，这是在当前的Göta运河线上进行的。1749年的跌落将是16米（52英尺），令人惊讶。但是，在洪水时期，该进近隧道被证明是无法使用的，1768年，轴锁被2层楼梯所取代。^[48]

对角线锁

这类似于轴锁，但是将轴盖在斜坡上。船只停泊在浮出水螺母上，在装满或空的井中引导它们沿着轴。“对角线锁咨询小组”已经在英国确定了可以安装新设计的几个地点，无论是在新的水道还是正在修复的运河上。^[49]正在考虑的项目包括恢复兰开斯特运河至肯德尔以及提议的新分支大联盟运河之间贝德福德和米尔顿凯恩斯.

三个峡谷大坝模型视图。一对五个锁定步骤位于中心，左侧有一艘船升

也可以看看

• 运河安全门
• 水坡
• 控制锁

参考

外部链接

• 英格兰最深的运河锁
• 锁操作的交互式模拟–该示范表明断头台型大门为了清楚
• 交互式锁游戏适用於单次和双飞行锁和课程计划的学生
• 福特和克莱德运河Dalmuir的独特下降锁的视频镜头