船閘

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英格蘭的運河閘。
荷蘭 Grave 市的運河堰和閘混合體。

船閘屬於水閘的一種,是在有水平落差的河或運河水道中升降船隻的裝置。船閘分為兩種:固定在一個位置的,用來控制水平面高度。直接運載船隻升降的活動沉箱,例如小船升降機運河斜面等。

船閘用來使河流更易航行,或使運河貫通水平面有落差的航線的國家。「en:Airlock」的設計理念和船閘類似。

目录

[编辑] 河流航行的應用

如果河流有一段用作航行的河道要繞過急流、堰、水壩等障礙物,因為水平面在障礙物間有落差,該河道必須安裝船閘。

在大型河道改進工程中,堰、船閘會一同用上。堰會增加河道的水深,船閘則會建在堰的間隙河道下游(並繞過堰)的人造切口上。經過這樣的改進工程後,該河道就成為正式的「航道」了(例如 en:Calder and Hebble Navigation)。航道最底部的船閘分隔開有潮汐和沒有潮汐的航道。有時一條河為了完全不發生潮汐,乾脆直接在河口建「海閘」。

愈先進的航道,愈需要更多船閘。

  • 一個繞過迂迴曲折河道的長切口。這長相交點的上游通常會加裝防洪閘。
  • 切口越長,切口開端至結尾間的水平面落差越大。所以長切口需要很多附加的船閘。這種切口的作用就像運河一樣了。


[编辑] 運河應的應用

初期的運河橫跨鄉下地方的小屋,要環繞不少小山丘,甚至繞道而行。當工程師愈來愈雄心壯志地想克服這種困難,船閘更變得重要。因為船閘能使運河無需繞道,只需調校水面面即可使船隻航行,既省時也省建築費。後來,建築技術提升,建築師更樂於使用這類附加建築物以方便航行,例如隧道、溝渠、堤壩等;甚至更技術複雜的小船升降機運河斜面。不過,船閘的建造依然繼續以作為此等解決方法的補充,在當今航道中仍有重要地位。


[编辑] 基本建造和操作

每一個船閘都必須三個元素:

  • 一個連接運河上下端的防水空間。體積要至少足夠裝一隻大船。防水空間的所在位置要固定,但其水平面可以變化。
  • 一道在防水空間後端的水閘(通常是一對尖的「半個水閘」組成)。水閘開啟時船隻可進出。
  • 一組用來清空或注滿防水空間的船閘齒輪。這通常是簡單的活門(傳統上應是用人手以捲繞齒捧和小齒輪機械裝置舉起一個平坦嵌板),使水能排入或排出防水空間。大型船閘或會用上泵。

運作船閘的原理很易明瞭。舉個例:如果一隻小船向下遊航行,而船閘已經注滿水:

  • 入口閘開啟,小船駛入。
  • 入口閘關閉。
  • 開啟一道活門以從防水空間排出水,使小船的位置下降。
  • 出口閘開啟,小船離開。

備註:

  • 如果船閘是空的,小船要先等待船閘注滿水,為時約 5 - 10 分鐘。
  • 如果小船要向上游駛,整個程序要調轉來做。
  • 整個過程大概為時 10 - 20 分鐘,取決於船閘的體積、是否和小船能配合。
  • 接近船閘的船隻「甲」如還到另一隻船「乙」從對面駛過來,通常會很高興。因為「乙」剛剛才駛離船閘,船閘仍停留在「甲」要駛入船閘的水平面,所以「甲」無需等待船閘重新定位。這大約節省 5 - 10 分鐘。(這不適用於樓梯式船閘。樓梯式船閘的操作比較快如果同時有兩隻船或以上一起使用。)
運河船閘的操作程序:
1-3. 小船駛入空的船閘;
4.  底部船閘關閉,底部 paddle 關閉,頂部 paddle 開啟,船閘開始注水;
5.  船閘在注水中,正在提升小船到較高的水平面。

[编辑] 詳細資料和術語

簡單來說,這部分會描述船閘的基本類型。基本的船閘在防水空間的兩端有一對大閘,簡單載物架和


[编辑] 提升

[编辑] Pound

[编辑] 防水空間

[编辑] Cill

法國巴黎Canal Saint-Denis的 Cill 暴露於 Pont de Flandre 船閘上
船閘最頂端的水閘展示平衡橫樑Winding / paddle 齒輪
奧地利de:Wiener Neustädter Kanal中已有200年歷史的 paddle 齒輪。

[编辑] 水閘

[编辑] 平衡橫樑

[编辑] Paddle

[编辑] Winding / paddle 齒輪

[编辑] 絞盤

[编辑] "Turning" a lock

[编辑] 變化

[编辑] 特殊情況

[编辑] Lock flights

Caen Hill Locks.jpg

[编辑] 梯形船閘

Bingley Five Rise Locks 1.JPG

[编辑] 雙重船閘

[编辑] Stop locks

[编辑] Drop locks

[编辑] 防洪船閘

[编辑] 防洪水閘

[编辑] 双向船閘

[编辑] 河口船閘

[编辑] 潮汐船閘

[编辑] 特大型船閘

[编辑] Hiram M. Chittenden 船閘

[编辑] 歷史和發展

[编辑] 水壩和堰

[编辑] Flash locks

[编辑] Staunch

[编辑] Pound lock

[编辑] 水的運用

[编辑] 設計

[编辑] 抽、吸

[编辑] 節約用水的水池

[编辑] 取代品

[编辑] 運河斜面

[编辑] 海上鐵路

[编辑] 小船升降機

[编辑] Somerset and Camden

[编辑] Falkirk

[编辑] Anderton 和 Strépy-Thieu

[编辑] 綜合系統:三峽工程

主条目:三峽工程

三峽工程是中國一項多用途水利工程。

[编辑] 以「船閘可接受的船隻體積」而命名的專有名詞

船隻體積受船閘限制。在部分運河因此而興起一些標準船隻體積的叫法,並以其運河命稱命名。如:en:Panamax巴拿馬運河最大)、en:Seawaymax(聖勞倫斯航道最大)。

[编辑] 參考

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