破解翻山越岭难题的梯级船闸系统

在广袤的中国大地上，奔腾流淌着超过150万公里江河，其中有近1800公里，却极为特别，它的诞生来源于人类的智慧。你一定听过她的名字，那就是京杭大运河，世界上里程最长的人工运河。

当我们从空中俯瞰时，或许更容易发现京杭大运河的特别之处。在中国东部平原上，只有它在一条自西向东的江河之间纵贯南北，以一己之力沟通了海河、黄河、淮河、长江、钱塘江五大水系。

修凿运河并保持航运畅通需要克服许多困难，首当其冲的就是如何克服地形高低的差异，让船只顺利翻山越岭。

中国是世界上最早发明船闸的国家，也是最早建造多级船闸的国家。

船闸雏形是斗门，相当于单闸。斗门出现之前是靠堰埭助运。

堰埭属于拦河建筑物，也是现在所说的坝。小船过坝用人力拖拽，大船则两岸设绞关，用人力或畜力推转盘坝。此种方式曾广为流传，直至元代之后才多改用闸。

单闸起源于秦汉，又称水门、斗门。闸前后两段水落差有五尺五寸（约1.8米）。船闸由一对斜坡式的石墩组成，船过闸时由绞盘带落入低水位河段即可。

公元423年，扬州附近运河建造了两座斗门，这是京杭大运河工程上最早的闸门。

随着航运的发展，单闸存在的弊端逐渐显现。随后，智慧的人们又发明了复式船闸。

复试船闸和现在的通船闸很像，上下进出，中间是闸室，有一级和多级的区别。为了控制闸室水位，复式船闸还配有澳闸：用来灌满闸室的称为积水澳，用来盛放上级排水的称为归水澳。

公元984年，北宋创建了有名的真州闸，这是世界上最早的复式船闸，比西方建造的荷兰船闸要早约400年。

据《梦溪笔谈》记载，在复式船闸发明后的100年时间里，淮扬运河、江南运河上的堰埭几乎全部改成船闸。

元代把船闸技术用来解决船队翻山问题，在会通河上临清与济宁之间建造了31座船闸，这就是世界上最早的梯级船闸。

到明代，梯级船闸数量已增至38座。

贯穿南北的京杭大运河就是靠着这38座船闸，通过开闸、关闸、注水、放水，有序地不断提升水位又不断降低水位，让船像通过楼梯一样逐级升降，南北往来的浩荡船队才得以平稳地翻山越岭。

回望京杭大运河的两千多年，在漫长的运河建设与运河管理实践中，我们的祖先经过不懈的踏勘和总结，为京杭大运河保持航道长久通畅创造了一个又一个治水奇迹。