修建在水道的集中落差处，利用灌泄水设施控制水位升降以输送船舶的水工建筑物。由闸室、上下游闸首和上下游引航道三部分组成（见图 1）。船舶过闸程序如图 2所示。当船上行时，先使闸室泄水，当水位与下游水位齐平时，打开下闸首工作闸门，使船驶进闸室；关闭下闸首工作闸门，给闸室灌水，当闸室水位与上游水位齐平时，打开上闸首工作闸门，使船驶向上游。船下行时的工作程序与上述相反。从上述运行程序可见，船只过闸要消耗一定的水量。

图1 单级船闸示意图

图2 船闸过船程序示意图

船闸的历史 中国修建船闸有悠久的历史。公元825年（唐敬宗宝历元年）就在灵渠上修建陡门18座。陡门又称斗门，是修建在河渠上用以壅高水位的闸门。船进入陡门后，下放闸门，水位壅高后，船即可向上行驶。多级陡门顺次启闭，船就能越过高地。这是半船闸的雏形，是世界上最早的通航设施。公元984年，宋朝乔维岳创建双陡门，“二门相距五十步，覆以夏屋，设悬门，积水俟平乃泄之，而舟运往来无滞”，是世界上最早的船闸。1911年建成的河北省耳闸和江苏省天生港船闸是中国最早的现代船闸。1981年建成的葛洲坝水利枢纽二号船闸，有效尺寸280米×34米×5米（长×宽×槛上水深），水头27米，是目前世界上尺寸最大，水头也较高的单级船闸之一。在欧洲，约在14世纪前后开始修建船闸。近些年发展较快。比利时安特卫普（Antwerp）海船闸平面尺寸为500米×57米，是世界上平面尺寸最大的船闸。苏联乌斯特——卡缅洛哥尔斯克（Усгь-каменогорcк）船闸水头42米，是世界上水头最高的单级船闸。

船闸的类型 船闸按级数分，有将全部水头作为一级，一次升降的单级船闸（图 1）和将全部水头分成几级，逐级升降的多级船闸。前者大多用于低、中水头，后者则用于中、高水头。多级船闸还可分为连续布置的和设中间错船渠的两种型式。按船闸的线路分，有单线船闸和双线船闸。后者多用于营运繁忙或不允许因船闸检修，发生事故而停航的主干水道土。按船闸所在的地理位置和使用特点分，有海船闸和内河（包括运河）船闸。前者因受潮汐影响，需能双向水头运行。因所在地区的条件和要求不同，船闸的型式也有所不同。除图 1所示的一般船闸外还有：井式船闸、广室船闸、省水船闸，如图3所示。有贮水池的省水船闸，闸室泄水时，1、2、3层水体依次进入 a、b、c；闸室灌水时，c、b、a三池水依次泄入5、4、3。每次可省三层水体。

船闸灌泄水系统 船闸灌泄水系统分为集中式和分散式两类。集中式灌泄水系统又称头部输水系统，可分为短廊道输水和闸首工作闸门（通过门底、门顶或在门上开孔）输水两种。因水流从闸首附近进出闸室，能量集中，需有消能措施，多用于低、中水头或平面尺寸不大的船闸上。分散式灌泄水系统，又称长廊道输水系统。分为侧向和底部两种布置型式（图4）。水流通过沿闸室纵向分布的孔口进出闸室。船舶受水的激荡作用较集中输水方式为小，停泊比较稳定，但闸室结构比较复杂，多用于中、高水头船闸。由于长廊道输水受水流惯性力影响，初期前部出水孔出流大于后部，末期后部出水孔出流又大于前部，在闸室内产生沿长度和时间的变化，形成单节波，船的停泊条件仍不够理想。近代发展的等惯性灌泄水系统（又称动力平衡输水系统），采用纵横向廊道，分几个区段出水，使水流形成双节波或四节波，波幅减小，水的动力作用也减小，船的停泊条件大为改善，并可缩短输水时间。但闸室底板结构复杂，施工较难。中国葛洲坝水利枢纽上的船闸即采用了这种输水系统。

图3 几种特殊型式的船闸

图4 分散式长廊道输水系统示意图

船闸的结构 船闸闸室的横断面有斜坡式、半斜坡式和直立式三种（图 5）。前二种结构简单，施工容易，但灌泄水体积大，时间长；闸室水位经常且迅速地升降，易引起岸坡坍塌；多用于较小的低水头船闸上。直立式闸室使用最广，两侧闸墙直立或基本直立，避免了斜坡式的缺点，但造价一般较高。

直立式闸室由底板和两边侧墙构成，墙后填土。其结构型式的选择主要取决于地基条件。输水系统的布置也常影响结构布置。非岩石地基上的闸室按底板与闸墙的连接方式，可分为分离式和整体式两种。分离式闸室又有重力式、板桩式、桩台式等多种，以重力式使用最多，图5（c）即其一种。整体式闸室又可分为坞式、悬臂式、反拱底板式等多种。图5（d）所示为悬臂式，可利用后悬臂调整地基应力。岩石地基上的闸室结构型式取决于岩石的性质及岩层顶面与闸室底板的相对高程。当岩石坚硬而完整时，只在直立岩面上喷浆或喷锚支护即可，否则可做成衬砌墙式或混合式结构。

图5 船闸断面及结构型式（a、b、c）

图5 船闸断面及结构型式（d）

船闸闸首是将闸室与上下游引航道隔开的档水结构物，由两侧边墩与中间底板构成，属于重力式结构。闸首上设置工作闸门和事故、检修闸门及其启闭机。船闸的工作闸门多数为人字闸门，也有的使用提升式闸门或横拉式闸门。大多数船闸的输水阀门及其启闭机也布置在闸首上。

上、下游引航道是连接船闸与上、下游主航道的过渡段。要求具有被掩护的、较平静的水域，以保护船舶安全进出船闸，等待过闸的船只也在此停舶。引航道与主航道的交角及进出口门处的纵、横向流速及浪高的允许值必须符合规定，不能过大。水利枢纽中的船闸引航道应采取导流墙、隔流堤等措施避开紊流和高速流区，并注意防止引航道的淤积。引航道上的主要结构物有导航墙、靠船墩和隔流堤等。

船闸上的设备 主要有挡水的闸门（工作闸门和检修、事故闸门）及其启闭机；输水阀门及其启闭机；闸门防撞设施；固定和活动的系船环、柱；助航的信号设施和牵引设施；各种电力拖动和电气控制设施等。还有建筑物的各种观测设备。上述各项设备的造价在船闸总造价中所占的比重虽不大，但都是保证船闸安全正常运行的重要部分，应特别予以重视。

船闸的通过能力指全年通过船闸的货运总吨位。与船闸单向和双向运转循环时间、年通航天数、昼夜工作时间和船舶的载量有关。由于船舶载量的不均匀，货运的不平衡，以及非货船通过占去的时间等多种因素影响，实际通过能力比理论计算的通过能力一般小50～70%左右。

随着水运事业的不断发展和大型水利枢纽建设的日益增多，船闸也向大型和高水头方向发展。在结构和灌泄水系统等的设计、施工等方面，还有许多科学技术问题，如高水头单级和多级船闸的水力学问题，深挖方和高衬砌墙的结构问题以及大型人字闸门的设计制造和安装问题等等，都有待于进一步研究、改进和提高。