أقفال المياه هي أداة تُستخدم لرفع وإنزال القوارب بين مستويات المياه ذات الارتفاعات المختلفة، بحيث يبقى القارب سليماً، لا سيما إن كان محملاً بالبضائع. والنهر الواحد، أو القناة الواحدة، قد يكون متعدد الارتفاعات لأسباب طبيعية، كما في حال الشلالات، أو لأسباب صناعية، كما في حال السدود، ولا بد لنا أن نذكر أن اختلاف مستوى المياه بين المحيط الأطلسي والبحر الكاريبي شكَّل مشكلة هندسية عند إنشاء قناة باناما التي ربطت ما بينهما، وكان حلها من خلال إنشاء مجموعة من أقفال الماء على طول القناة.
تاريخياً، تروي موسوعة بريتانيكا أن فكرة قفل الماء قد تعود إلى رجل النهضة ليوناردو دافنشي، حيث إنه هو قد يكون وراء قفل سان ماركو المائي في ميلانو، والذي يعود إليه الفضل في وصل قناة مارتيزانا والنافيغليو غراندي. عدا عن ذلك، فقنوات المياه الصناعية الأولى كانت تُشيَّد على امتدادات من البر مسطحة إجمالًا، وكانت إذا ما اعترضتها تلة أو منخفض ما تلف حول العقبة هذه وينتهي الأمر عند هذا الحد. على أن المهندسين، وبتطور العلم والتقنيات، صاروا أكثر ثقةً بقدرتهم على اجتياز العقبات الطبيعية، ما جعل من أقفال المياه آنذاك ضرورةً لتجاوز اختلافات الارتفاع الناتجة عن مد القنوات فوق التلال أو في قلب الوديان، وللحصول بالتالي على أنهارٍ مستقيمة وسهلة الملاحة. بعد هذه المرحلة من التاريخ، وبتطور التقنيات الهندسية أكثر فأكثر، أصبح المهندسون على استعداد أكبر لتجاوز العقبات الطبيعية حتى النهاية، وكان ذلك بحفر الأنفاق في التلال وبطمر الوديان لتوحيد ارتفاعات النهر الواحد أساساً، وهذا ما قلل من ثقل أقفال المياه في مجال الملاحة النهرية، إلا أن التقنية اليوم لما تتطور بعد بشكلٍ كافٍ للاستغناء الكلي عن أقفال المياه
.
وقفل الماء نفسه عبارة عن مساحة من النهر تسع أكبر قارب ممكن أن يمر به، معزولة عن باقي النهر من الجهتين، وواقعة في النقطة حيث يوجد الاختلاف في الارتفاعات، أما كيف هي معزولة فبفعل ما نسميه ببوابتين، هما في الواقع حائطان سميكان قادران على إعاقة أي تسرب لماء النهر، وفيهما فتحة تفتح وتغلق حسب الحاجة لتمرير الماء. فضلًا عن الفتحات هذه، يحوي الحائطان بوابتين من جهة الوظيفة، تفتحان وتغلقان لإدخال القوارب عند اقترابها من قفل الماء.
وفـيما يأتي بعض الملاحظات في عمل قفل الماء:
1. نقول إن قفل الماء «مملوء» عندما يكون منسوب المياه فيه على مستوى الجهة الأكثر ارتفاعاً من النهر، ونقول إنه «فارغ» عندما يكون منسوب المياه فيه على مستوى الجهة الأكثر انخفاضاً من النهر. عندما يكون قفل الماء فعلًا فارغاً، نقول إنه «مصرَّف» منعًا للالتباس.
2. عملية تعبئة وتفريغ قفل الماء تستلزم ما بين خمس وعشر دقائق حسب حجم فتحة التصريف وما إذا كانت مزودة بمضخات أو لا، وهذا ما يجعل من عملية اجتياز قفل الماء تستغرق بأكملها عشرة إلى عشرين دقيقة.
3. في حال كان القارب يجتاز قفل الماء صعوداً لا هبوطاً، تكون عملية الانتقال معكوسة، أي أن قفل الماء يُملأ بالماء، لا يُصرَّف منه، بمياه من الجهة الأعلى من النهر، وذلك عبر فتحةٍ أخرى ضمن البوابة.
4.غالباً ما يكون الملاَّحون المقتربون سعداء برؤية قارب آخر خارجاً من القفل ومتجهاً صوبهم، ذلك لأن القارب الآخر هذا يكون قد جعل مستوى المياه ضمن القفل على مستواهم، موفراً عليهم بالتالي من خمس إلى عشر دقائق.
