閘門
閘門(こうもん)は、水位の異なる水面をもつ河川や運河、水路に設けられる船を通航させるための施設。異なる水位間に水位が変化しうる一区画を設けて区画内の船を上下できるようにした設備を水閘、水閘を区画するための界壁を閘門という場合もある。
上下の異なる水位間を船が航進する方法の一つが水閘で、水閘は異なる水位間に水位が変化しうる一区画を設け、その中に船舶を進めて水を出し入れすることで一方の水位に合わせて上下するようにした設備をいう。水閘は両側壁と閘底からなる。この水閘を区画するための界壁を閘門という。
上下2つの異なる水位間に閘室と呼ばれる区画を備え、閘室の前後に隔壁となる閘門の類を有し、閘室内の水位を上下させて外側の水位と等しくすることができる水閘を有室閘という。
船渠に使用される水閘の一種で、船渠内の水位を保つために船渠外の海水の水位が船渠内の水位よりも高い場合に、閘門を開放して自由に船が出入りできるようになっているが、その他の場合には閘門を閉鎖しておくもの。有室閘の前室に相当するもののみで、閘室と後室が欠けている構造で、船の出入りが頻繁でない船渠の場合に用いられる。一対の閘門で高低の水位を隔離するものを単床閘(単閘)といい、船渠内の水位を保つための船渠単閘も単床閘(単閘)だが、水位が内高外低のときは閉鎖し、外高内低のときは開放しておく。
堤防の樋門と同じく外側に向かってのみ閉鎖できるもので、稀に高水位となるときのみ閉鎖され、その他のときは常時開放しておくものを保障閘または潮閘という。外海の高潮を遮断するための潮閘も、一対の閘門で高低の水位を隔離する単床閘(単閘)で、水位が外高内低のときは閉鎖し、内高外低のときは開放しておく。
有室閘の両端に二対の閘門を備えているもので、高水位がいずれかにあっても差し支えなく自在に通行できるようにしたものを二重有室閘という。
落差が大きい場合に水閘を連続して階段状に配置したもので、上の水閘の後部閘門が下の水門の前部閘門となっているものを階段水閘または階閘という。
水閘を並べて設置する場合を並行閘といい、パナマ運河も並行式の水閘である。
その他特殊な形状の水閘に、扇状閘や釜状閘、水槽に船を浮かべて昇降する槽閘がある。
単に水閘というときは有室閘をいう。有室閘には3つの要素がある。
閘室は船を収容して水位を上下させる部分で、運河の上流側と下流側をつなぎ、1隻あるいはそれ以上の船を収容するために十分な大きさがある。
閘門扉は閘室の両端に設置されて、運河区と閘室を区分する水門の一種である。2枚に分割された扉でできていることが多い。船が閘室に出入りする際に閘門扉が開けられ、閉じられると防水構造となる。閘門扉が設置されている部分を扉室と呼ぶ。
閘室に必要に応じて水を入れたり出したりする装置。上流側と閘室、閘室と下流を結んで水を出し入れする構造で、扉(バルブ)が設置されており自由に水の流れを制御できるようになっている。扉は伝統的にはラック・アンド・ピニオンの機構により手動で上げ下げされるパネルであった。大きな閘門ではポンプを用いることもある。ただし、基本的に上流側から下流側へ水を流すだけで運用できるので、必ずしも動力による揚水は必要ではない。
下流から上流へ向かって船を航行させる場合には、以下のような手順を採る。
閘室内の水位が下流側と同じになっていない場合は、閘室と下流側をつなぐ給排水装置の扉を開いて、閘室内の水を下流側へ排出し、水位を下流側と同じにする。
下流側の閘門扉を開いて船を閘室に入れ、閘門扉を閉じる。
上流側と閘室をつなぐ給排水装置の扉を開いて、上流側から閘室に水を流し込み、水位を上流側と同じにする。
上流側の閘門扉を開いて船を出す。
上流から下流へ向かって船を航行させる場合は、この逆の手順を採る。どちらの向きに航行するときでも、閘室内の水位を上流側に合わせるときは水を上流側から閘室内に注ぎ込み、閘室内の水位を下流側に合わせるときは水を閘室内から下流側に排出する。したがって常に水は高いほうから低いほうに流れるので、動力による揚水の必要はなく、給排水装置の扉を開閉するだけでよい。
通常の閘門における水の給排水速度は、水位にして1 - 3 cm/秒程度に設計され、それより速いと船の動揺の問題が起きる。一般的な閘門では、閘門扉を開きまたは閉鎖するためには0.5分程度、船が閘門に入るためには6分程度、閘門から出るためには5分程度、給排水には5分程度、その他に9分程度かかり、合計すると1隻の船が通過するために26分程度となる。これは閘門扉の形状や給排水装置の能力、周辺の水路の設計などにも依存する。また、下流側から船が来たのに閘室内の水位が上流側になっている場合は、まず水位を低下させる必要があるので、その分の待ち時間も増えることになる。このことを考えると、上下の船が交互に閘門を通航するのが最も効率が良くなる。
簡単のため、この節では閘室の両端に閘門扉を備えた、基本的な方式の閘門について説明する。後の節でその派生形を説明する。
図に一般的な閘門の平面図および断面図を示す。図のAとCが扉室と呼ばれる部分で、Bが閘室と呼ばれる部分である。この例では扉室にはそれぞれマイターゲートが備えられている。この図では左側が上流となっており、このため左側に山形になるように扉が組み合わせられている。これは水圧が扉を押し付けて閉じられるようになっているからである。Aの方を前扉室あるいは上流扉室、Cの方を後扉室あるいは下流扉室と呼ぶ。
閘門扉が閉じられたときに、水密を保ち扉を支えるために、底から飛び出している図中cの部分を閘門閾と呼ぶ。また前扉室と閘室の間の底にdで示す段差があり、この部分を階壁と呼ぶ。閘門扉が開いたときにこれを収めるeで示す壁の窪みを戸袋と呼ぶ。hで示した上流側と下流側の水位差を閘程あるいは揚程と呼ぶ。この閘門の有効長は、aからbまでの距離で与えられる。また有効深さは水面から閘門閾までの深さで決定され、これを閾深と呼ぶ。
閘室(こうしつ)は閘門の主要部分で、船を収容して閘室内の水位を上下させるようにできている。石や煉瓦、鋼鉄、コンクリートなどで造られた防水構造の囲いで、両端が閘門扉によって運河区から区切られている。
閘室の大きさは、運河の設計で想定された最大の船舶の大きさに少しの動きの余裕を考えたものになっていることが多く、また時には一度に多くの船を通せるようにするためそれより大きく造られていることもある。通航する船に対して閘室有効長は運河用で3 - 10 m程度、河川用で4 - 10 m程度、閘室有効幅は運河用で0.2 - 1.5 m、河川用で0.3 - 1.5 m程度、深さは運河用で0.2 - 1.0 m程度、河川用で0.3 - 1.0 m程度の余裕をみる。また閘門上に橋を通したり、閘門扉を引揚扉にする場合などは、最高水位に対して4 - 4.5 m程度の余裕を持った高さに設置する。閘室内では船はとてもゆっくり進行するので、深さの余裕は運河区に比べて少なくてもよい。閘室の建設費用に最も影響するのは深さで、それに比べると長さや幅は大きく取りやすい。しかしむやみに大きな閘室にすると、1回の船の通航で消費する水の量が多くなるという問題がある。
閘室の側面は側壁と呼ばれ、擁壁と同様の構造になっている。垂直な側壁を建設すると用地を節約でき、また1回の通航で消費する水を少なくできるが、圧力や重量に耐える頑丈な構造にする必要がある。傾斜した側壁にすると構造は簡単になるが、用地を多く必要とし1回の通航で消費する水が増加する。側壁には船の衝突に備えて防舷材を設置することがある。また船を陸上から引いて移動させることがあるので、曳舟道として側壁に段をつけることがある。これが特に大きくなると、パナマ運河のように機関車による牽引となる。他に側壁には閘室内の船舶との連絡などのために梯子か階段が設置される。
前扉室の内側下部から閘室内へ狭く水平な張り出しが出ており、この部分の壁を階壁(かいへき)と呼ぶ。階壁は前扉室の底の部分が閘室側に露出しているものである(右の写真を参照)。船の端をこの張り出しに乗り上げさせることは、閘室内の水を抜く時に起きる危険の1つであるので、張り出しの先端の位置が白い線で閘門の脇に描かれている。張り出しの先端部分はカーブを描いていて、中央部分より両端部分が前へ張り出している。閘室の有効長はこの部分から、後扉室の閘門扉の可動範囲までとなる。
扉室(ひしつ)は、閘門扉を設置して開閉させる土台になる部分である。閘門扉としてマイターゲートを使用するものでは、扉室の底にある閘門閾とゲートの回転部分を支える側壁の部分に強い力が働くので、それを考慮した頑丈な構造とする必要がある。引揚扉を使用する場合は、この部分に門形の塔を立ててゲートを上下させる機構を構成する。この重量を支えるために基礎を強固にする必要がある。また給排水のための暗渠とそれを操作するゲートが設置されることもある。
閘門扉(こうもんぴ)は上流区と下流区から閘室を仕切る防水構造の扉である。閘門の材質には木製や鋼製などがある。
また、閘門の構造には斜接門扉と特殊門扉があり、後者には単旋門扉、起伏門扉、滑動門扉、回旋浮函、自在浮函、昂上門扉、没入門扉、象眼門扉、跳開門扉などがある。
斜接門扉 - 門扉の一端に垂直な軸があり、これを中心に扉が回転し、両門扉は中心の水閘軸で縦に斜接する。「水閘の構造」の図参照。斜接門扉には扉の両面が直線のもの、扉の上水位側がわずかに孤形で下水位側が直線のもの、扉の両面が孤形のものがある。
単旋門扉 - 斜接門扉の扉が一方にのみあるもので、応力の分布や開閉装置の構造が簡明である。ただし幅の広い水閘の場合には工費が高くなる。
起伏門扉 - 下端に軸があり起伏して開閉するもので、応力の分布がわかりやすく、閘程が小さいものであれば工費も少なくできる。ただし床部に窪みが必要なため泥土が沈殿すると除去が容易でない。
滑動門扉(滑扉) - 側壁内に扉袋を設け、扉を引き入れたり引き出したりして開閉する。
回旋浮函 - 単旋門扉と同じく縦に軸があり回転するが、全体が門扉ではなく浮函になっている。水閘に用いられる浮函は、側壁または渠底に付けた溝または戸当たりに接続して沈めることで水密にしている。
自在浮函 - 自在に動かせるようにした浮函。
昂上門扉 - 上方に上げることができるようにした門扉だが、帆船が通航するような場所では不適当とされる。
没入門扉 - 水中に没入する形式の門扉。
象限門扉 - 単葉門扉の真中に縦軸があり回転する形式の門扉。門扉の真中に軸があって左右両翼が回転して開閉するため開閉する幅は閘幅の半分である。
跳開門扉 - 跳ね橋(跳開橋)のように地平軸のある門扉。
最も一般的に用いられるのはマイターゲート(mitre gate、斜接扉または合掌扉) と呼ばれ、イタリアのPhilippe Marie Viscontiによって1440年に発明されたものである。マイターゲートは垂直方向に回転軸があり、閉じると両側の扉が上流方向に対して山形に角度が付いた状態で合わさり、わずかな水位差でも水圧によって閘門扉がきっちりと閉じられるようになっている。これにより、隙間から水が漏れてくることを防ぎ、また水位差が付いている時に閘門扉が開いてしまうことも防げるようになっている。閘室が上流区と同じ水位になっていないときは上流側の閘門扉は完全に閉じられ、閘室が下流区と同じ水位になっていないときはなっていない時は下流側の閘門扉は完全に閉じられている。つまり通常の運用では、閘室の両側を同時に開けることはできない。
マイターゲートは構造が簡単であるため閘門扉として最も広く用いられてきた形式であるが、閘程が大きくなると水密を完全に実現できないこと、扉室に扉の回転軸の圧力がかかること、常に水中にある可動部が存在して保守に手間が掛かること、土砂が堆積すると開閉が不完全になること、地盤の不等沈下に弱いこと、給排水時間が長くかかることなどの数々の欠点もある。また潮汐があるなどで水位の高い側が逆転することがあると、マイターゲートは開いてしまって用を成さなくなるので、反対方向を向けたマイターゲートも設置しなければならなくなり建設費用が高くつく。
閘門扉として引揚扉(スライドゲートまたはローラーゲート)を用いることもある。引揚扉は扉を垂直に上に持ち上げて開ける構造で、持ち上げるために扉室には門形の塔が建設されている。複数枚の板を組み合わせて扉を構成することもあり、これは塔の高さを低く抑えるために用いられる。引揚扉を利用すると、扉室の長さを短くすることができて、これにより水も節約することができる。マイターゲートより水密を保ちやすく、またマイターゲートのように回転軸に掛かる力が扉室に働かないので側壁の構造を単純にできる。潮汐があっても1枚の扉で済む。さらに扉を完全に水上に引き揚げることができるので、点検や保守を楽にできるといった利点がある。一方引き揚げ用の塔を建設する費用がかかり、また扉を引き揚げる高さが船の高さを制約するという欠点がある。
テンターゲート(ラジアルゲート、セクターゲート、扇形扉)は回転軸が水平方向にあり、円弧状の扉を回転させて開閉するもので、構造が簡単で丈夫であり、応力的に安定であるといった利点があるが、閘門扉としては水面からのクリアランスを確保しづらいため用いられる例は少ない。シャッターゲート(フラップゲート)は扉室の床に水平方向に回転軸があり、開いているときは床に扉体が寝かされており、閉じるときにこれを引き起こす構造のもので、側壁に大きな力が掛からないという利点があるが、回転部分が常に水中にあって補修が困難で、また船が竿をさして通航するときはこれによってゲートが損傷してしまう危険が大きいという問題がある。浮戸は大きな1枚の扉を水に浮かせて移動させる構造のもので、扉室の脇に大きな戸袋を造ってそこに引き込むことで開ける。戸袋のために扉室が大きくなる欠点があるが、ドックや大型の海洋運河の閘門などで採用されることがある。回転セクターゲートという、垂直に回転軸があって横に回転して水路を仕切る閘門扉もあり、イングランドでは、リッブル・リンク (Ribble Link) の海側の閘門と、ライムハウス・ベースン (Limehouse Basin) のテムズ川へ通じる閘門で使われている。かなり巨大なものとしてはロッテルダムの洪水防止用のものがある。
上流・下流の閘門扉の種類が違っていることもある。マイターゲートの閘門扉のうち一方だけが引揚扉に置き換えられることもある。例えばサルターヘッブル閘門 (Salterhebble Locks) では、最下流側の閘門の下流側の閘門扉のバランスビームの動作する空間が、橋の拡幅によって制限されることになったため引揚扉に置き換えられた。ニーン川 (River Nene) では、多くの閘門がこの配置となっており、洪水の時には上流側のマイターゲートを開け、下流側の引揚扉も開けた状態にして、閘室がオーバーフロー対策の水門として機能するようにしている。
開閉装置(かいへいそうち)は、閘門扉を開閉する装置である。古くから人力によりマイターゲートの開閉が行われてきた。近年では電力や蒸気力、水力などの駆動装置によるものが一般的で、特に電力を利用したものが多い。動力駆動装置があるものでも、予備として人力で開閉できるようになっていることが一般的である。マイターゲートの開閉には、ゲートの上部に開閉桿(かいへいかん)という棒を取り付けて、これに鎖を巻き取る装置や歯車を使って回転させる装置などを組み合わせて、人力または動力によってこれを駆動するようになっている。引揚扉の場合は上からワイヤーで扉を吊るしており、これを巻き上げ、巻き降ろして開閉する。扉の重量を相殺するカウンターウェイトが反対側についていて、少ない力で動作できるようにされていることが一般的である。
人力でマイターゲートを開閉する場所では、バランスビームが取り付けられている場合がある。これは曳舟道の上を通り陸側から伸びている長い腕である。重い閘門扉を開閉するためのてことなるだけでなく、閘門扉を簡単に開閉できるように閘門扉の重量の釣り合いを取っている。
給排水装置は、上流区から閘室に、あるいは閘室から下流区に水を流すための装置である。
閘門扉に穴が開けられていて、この部分に別の扉をつけて開閉できるようにすることで水を給排水する構造のものは、構造が単純であり古くから利用されてきた。しかし閘室内に流れ込む水が船を動揺させる問題がある。また閘門扉の構造上、一定以上の大きさの穴を開けることができないので、給排水に時間が掛かる。ただし、後述する暗渠を設けることによって構造物の強度問題が発生することを避けるために、新しい大型の閘門において水勢を弱める機構を取り付けて採用される例がある。しかし水流が渦をなすことになるため、閘門扉や閘室の底の強度を確保しなければならない。水勢を弱める機構と組み合わせるときは、引揚扉については上下流両方に採用することがあるが、マイターゲートについては下流側のみに採用するのが普通である。
現代の閘門で一般的に広く使用されているのは閘渠(こうきょ)を利用した方式である。これは扉室と閘室の側面または底面に暗渠を設置して、その途中に給排水用扉を設けて開閉し給排水するものである。閘室内の暗渠の口は、給水時にも排水時にも兼用する設計が普通である。船の動揺を抑えるために、閘室の側面に多数分散させて閘渠の口を設けることで、水の勢いを分散させるように設計することもある。閘室の底にも閘渠の口を配置するとさらに勢いを抑えることができるが、工事が複雑になり工費が高くつくという問題がある。閘渠の断面は一般に矩形かその上部をアーチ状にしたものとなっている。
閘門扉として引揚扉を用いた閘門では、引揚扉をわずかに開けることで給排水するものがある。この場合水の勢いを弱める設備が必要とされる。閘渠を用いないため、側壁の構造を単純にできる。
水の流入・流出は通常重力式であるが、とても大きな閘門ではポンプを使ってスピードアップしていることもある。
閘門扉の給排水口あるいは閘渠には、給排水を制御するための扉が付けられている。この扉には引揚扉やテンターゲート、回転ゲートなどが一般に用いられる。
リーズ・アンド・リバプール運河では、異なる種類の巻き上げ装置が多数ある。パドルの上部に取り付けられた、ねじを通された棒を水平で大きな蝶ネジを回すことによって開けるようになっているものがある。他には長い木製の棒を持ち上げて、閘渠を塞いでいる木板を操作するようになっているものもある。これはジャック・クラフス (jack cloughs) と呼ばれている。下流側の閘門扉のパドルには、一般的な垂直に持ち上げるものではなく、水平なラチェットによって木板を横にスライドさせるものもあった。これらの多くの特異なパドルは次第に「近代化」されて、稀なものになってきている。コールダー・アンド・ヘッブルナビゲーション (Calder and Hebble Navigation) では、コールダー・アンド・ヘッブル・ハンドスパイクと称する長さ3フィートほどの棒を、地面の高さに水平の軸を持った穴付き歯車に繰り返し挿し込んでは回すことでパドルを操作するようになっているものがある。モンゴメリー運河 (Montgomery Canal) の一部分では、底のパドルが側面パドルの位置で操作できるようになっている。閘門扉の脇を迂回して閘渠が閘室内に通じているのではなく、運河の底に埋められた閘渠を通じて水が流れるようになっている。このパドルは水平にスライドする。
閘門の側壁には、船が係留するために必要な設備があるほか、防衝材をつけて側壁への衝突を防いでいる。
閘門を利用する船舶に合図するために、扉室付近に信号装置を取り付けることがある。また現在の水位を示すための量水標が取り付けられていることもある。夜間にも船舶を通航させるときは、照明設備が設置される。
閘程(こうてい)あるいは揚程(ようてい)は、閘門によって実現される水位の差のことである。イングランドの運河にある閘門の中でもっとも揚程が大きいのは、ケネット・アンド・エイボン運河 (Kennet and Avon Canal) にあるバス閘門 (Bath Locks) と、ロッチデール運河 (Rochdale Canal) にあるトゥエル・レーン閘門 (Tuel Lane Lock) で、およそ20フィートある。文献により正確な高さに差があるため、どちらがより大きなものであるかを保証することはできない。どちらの閘門も2つの閘門の組み合わせとなっており、交差する道路の変化に応じて運河が修理された時に組み合わされたものである。もっとも閘程の大きい建設された当初のままのイングランドの閘門はトレント・アンド・マージー運河 (Trent and Mersey Canal) にあるエトルリア・トップ閘門 (Etruria Top Lock) か、オックスフォード運河 (Oxford Canal) にあるサマートン・ディープ閘門 (Somerton Deep Lock) であると考えられ、どちらも14フィートほどの閘程がある。こちらについても文献により差があり、特にエトルリア閘門は地盤沈下に対処するために次第に深くなってきているため、どちらがより閘程が大きいかを確定することはできない。イングランドにおける典型的な閘程は7から12フィート程度で、それより低い閘門も見かけられる。
2つの閘門間の運河の水平な部分を運河区という。また、ある閘門にとってそこから上流側にある運河区を上流運河区あるいは単に上流区、上区といい、下流側にある運河区を下流運河区あるいは単に下流区、下区という。閘門により船は上流運河区と下流運河区の間を移動する。
英語においては、閘室が上流側と同じ水位にある時にフル (full) といい、下流側と同じ水位にある時にエンプティ (empty) という。保守作業などのために閘室から完全に水が抜かれている状態もエンプティという可能性があるが、この状態に対する混乱を招かない表現はドレインド (drained) である。
英語でターニング・ア・ロック(turning a lock、「閘門を回す」)とは、フルの閘門をエンプティにする、あるいはエンプティの閘門をフルにするということを指す。
ロック・ムーアリング(lock mooring、「閘門繋留」)は、上流へ向かう船が閘門に進入する時によく使われる方法である。船が閘門扉のところに来た時に片側のよどみに向けて船を進め、閘門内の水の量が減少するにつれて水流により船がよどみから閘門扉の正面へと押し出される。これにより、閘門扉の正面に船を正確に誘導する苦労をしなくて済むようになる。
閘門を使うことの主な問題は、1回の満水-空水のサイクルを繰り返すごとに、閘室1杯分の水(何万ガロンから何十万ガロンにもなる)が下流に放流されることである。簡単に言えば、ちょうど船に適した大きさの閘門を持つ運河で、船が最上流部から最下流部へ航行する際には、その船旅に閘室1杯分の水を伴っていることになる。反対方向へ航行する船もまた、閘室1杯分の水を上流側から下流側へ移動させる。運河が干上がってしまうのを防ぐためには、水が下流に放流されていく速度で常に水を運河最上流部へ補給できることを何らかの手段で保証しなくてはならない。これは当然ながら、河川水運に比べると分水界を越える人工的な運河により大きな問題となる。
運河を計画する際には、設計者は最高地点に大きな貯水池か、異なる水源から水を導く人工水路、湧き水や川ができるだけくるように試みる。
水の消費量に見合う自然の水補給量が得られないことが明らかな場合や、予想外の干ばつに備えるために、設計者は水を上流部へ汲み上げられるように計画することがある。当然ながらこうした対策は、設計の失敗が明らかになったり、予想以上の交通量の増加があったり、雨が不足したりといった場合に後から取られる事もある。より小規模には、このような汲み上げがある特定の場所で行われる。ケネット・アンド・エイボン運河では水を常にリサイクルしている閘門がある。
水を節約する単純な方法としては、閘門の数を増やすことが挙げられる。しかし閘門ごとに船と閘門の操作が必要なため、通過に要する時間が増える。これに代えて採られる方法が、閘門の上流区と下流区の中間に節水装置(節水池、節水槽)と呼ばれるため池を造ることである。このため池は、船が下流に向かう時に吐き出される水を蓄え、次に船が上流へ向かう時に閘室へ吐き出す。これにより1回の充排水サイクルで水が下流へ放流される量を減らすことができる。
右の図では節水装置の水の流れを示している。この閘門には節水装置のため池が3つあり、上からA、B、Cとなっている。船が上流から下流へ向かう場合、これらのため池は空の状態である。閘室に船が入り、閘室内の水を下流へ流すときに、まず図の1の部分の水をAに流し込み、水位が下がってくると次に2の部分の水をBへ、さらに3の部分の水をCへ流す。最後の4と5の部分は下流区へ放流する。この後下流から上流へ向かう船が来たときには、Cのため池の水をまず閘室内に流し、続いてBの水を、そしてAの水を流し込む。最後の1と2の部分にだけ上流区からの水を入れる。これによってこの例では、1回のサイクルで必要とされる水を5分の2に減少させることができる。この過程でも常に水は上から下へ重力にしたがって流れるのみで、揚水は必要としていない。池の形状は浅くて広いことが望ましいため、英語ではbasin(浅い池、水盤)と呼ばれる。
例を挙げると、1919年から1928年に掛けてドイツ、ハノーファーに建設されたヒンデンブルク閘門 (Hindenburg-lock) では、全長225メートルの2つの閘室を持ち、1回の充排水サイクルで42,000立方メートルの水を消費する。10個のため池を持つ節水装置を使うことにより、10,500立方メートルの消費量で済むようになる。2016年竣工のパナマ運河新閘門では、節水装置により約6割の水が再利用され、一隻通過時の消費水量の7%が節約される。
イングランドの運河では、このため池はサイド・パウンド (side pound) と呼ばれ、これを操作する装置はしばしば赤く塗られている。これが有名な言葉、「赤の後に白を使えば大丈夫、白の後に赤を使うとあなたは死ぬ」 (Red before white, you're alright; white before red, you're dead) の元になっている。ただしこの言葉にある「死ぬ」ということは、機構自体の本質的な問題を指しているのではなく、(水を浪費してしまうことで)閘門管理者の怒りを招くということを指している。中間の運河区が短いフライト・ロックの中には、運河区が空になってしまわないように保証するため池とするために、脇に運河区を延長してあるものがある。この拡張された中間運河区は、しばしばサイド・パウンドと混同される。
世界最大の運河閘門は、ベルギー、アントウェルペンにあるBerendrecht閘門である。全長500メートル(1,640フィート)、幅68メートル(223フィート)、閘程13.5メートル、4つの引揚式閘門扉を備えている。閘門のサイズは、設計上の運用閘程の違いを考慮せずに比較することはできない。例えば、ローヌ川のBollène閘門は最低23メートルの閘程があり、アゼルバイジャンのオスケメン閘門は42メートルの閘程がある。閘門の総水量は長さ×幅×閘程で計算される。階段形閘門はなされる有効な仕事に対して必要とされる総水量を削減するために用いられる。有効な仕事は、船の重量と持ち上げられる高さに関係している。船が下がる時には、消費された水が失った位置エネルギーが考慮される。閘門の代替物としては、アンダートン船舶昇降機 (Anderton Boat Lift) や、ベルギーのStrépy-Thieu boat liftなどでは、水の消費を主要なエネルギー源としては用いず、電動機によって駆動されて水の消費を最小限にするように設計されている。