船閘是應用最廣的一種通航建築物，多建築在河流和運河上。爲克服較大的潮差，也建築在入海的河口和海港港池口門處。
一、選題的理論價值和現實意義
桐子壕電站是嘉陵江干流蒼溪至合川段水電開發的十二個梯級.該工程位於四川省廣安地區武勝縣中心鎮秀觀村附近的嘉陵江小中壩段.樞紐上距縣城沿口碼頭13.0公里,至南充市碼頭154.0公里,下距重慶市朝天門港臺167.0公里.地理座標在東經濟成分106°16′.北緯30°18′之間
嘉陵江具有悠遠的通航歷史，歷來是川東北的交通運輸幹線，廣安和達州地區對外物質交流的重要通道之一。嘉陵江腹地屬亞熱帶季風氣候，氣候溫和，雨量充沛，自然資源豐富，農業比較發達，是四川重點糧棉產區之一。流域內森林面積廣，礦產資源豐富。豐富的礦產資源將爲該地區經濟發展提供良好的條件，也爲水運提供了充足的貨源。隨着腹地產業結構的變化，工農業及其他產業的發展，爲交通運輸提供了大量的貨源
二、國內外船閘建設的成就發展
在興建水利樞紐，渠化河流和修建運河時，船閘是克服集中落差的一種通航建築物，船要通航建閘建設在我國有悠久歷史，早在2000多年前，秦朝開挖的靈渠，克服水位差的陡門就是船閘的雛形。新中國成立後，僅40年間，就建設了大、中、小各類船閘達800餘座，大大地推動了我過船閘技術的發展。。50年代建設的京杭運河，船閘的規模就比較大，可以透過4000噸級的船隊，運輸十分繁忙，對溝通我過南北水運運輸起着十分重要的作用。70年代興建的長江該葛洲壩水利樞紐，船閘的規模和水頭都居世界前列。而三峽船閘是目前世界上規模最大、級數最多、總水頭最高、施工難度最大的船閘。包括上、下游引航道，船閘總長6442米，其中船閘閘室部分長1621米。
由於水運運輸具有價廉、低耗、量大的優點，世界上一些工業發達的國家中，內河運輸發展較快。作爲內河航運建設重要組成部分的船閘建設也得到了較快的發展，多數國家的現代船閘主要是20世紀50年代以後發展起來的。
國外船閘的建設很重視滿足使用要求，在設計中注意選擇好船閘位置和佈置及引航
道通航條件，防治泥沙淤積，使船舶能安全可靠和迅速暢通的透過船閘。
爲適應水運成網和運量大的需求，一些國家的內河尺寸向標準化和大尺度發展，特別是船閘寬度逐漸統一，內河成網，四通八達，起尺度滿足設計船隊原隊一次過閘的需求。
隨着運量的增大和發展，爲滿足客、貨運量過壩的需要，不少樞紐興建了雙線或多線船閘，但在建設步驟上，則根據各自的情況和條件的不同而有所不同，如蘇聯在伏爾加河各級樞紐都同時修建了二線船閘，而在一些河流則使採取先建一線船閘，運量增大後再建二線船閘。
爲減少船閘級數，縮短船舶過閘時間，加快水運運輸速度，適應高壩通航的需要，內河船閘逐步向高水頭髮展。據不完全統計，國外單級水頭大於20米的船閘有30多座，巴西庫魯依船閘有單級36.5米，依泰普船閘單級水頭約爲33～44米，這些都反映了當前船閘的世界水平。
高水頭大型船閘的關鍵技術問題主要是船閘水利條件(特別是閥門水力條件問題)、閘、閥門和啓閉機等技術問題。爲解決高水頭船閘在灌泄水時閘室和引航道內的停泊條件以及非恆定流對過閘船舶航行的影響，採用了等慣性輸水系統、旁側引水或旁側泄水以及分散進水和分散泄水等措施，爲解決閥門水力條件問題，特別是閥門氣蝕問題，採用反響弧形閥門，降低閥門底的高程和快速開啓閥門以及設通風孔等措施，隨着這些關鍵技術的突破，船閘的技術水平回有進一步的突破。
由於船閘水力條件和閥門幾啓閉機械技術條件的限制，當水頭高至一定限度時，單級船閘就成爲不可能，需要採用多級船閘，包括連續多級船閘和設中間渠道的多級船閘。蘇聯額爾齊斯河的明斯克船閘的水頭最高爲67米，分四級，但連續船閘透過能力小，過閘費時多。而採用設中間渠道的多級船閘在國外有10多座，巴西圖庫魯依設中間渠道的兩級船閘，是世界上水頭最高、規模最大的梯級船閘。
在水源缺少的情況下，爲發展水運、減少船閘過閘耗水兩，歐洲一些國家採用了省水船閘。
爲適應海運需要，不少國家都興建了大型海閘，世界最長的海串在比利時，有效長度500米，寬57米。最寬船閘在法國，有效寬67米。
爲防鹹水入侵海閘上游，影響上游水質，一些國家修建了防鹹船閘。如法國修建了敦克爾克港馬迪克防鹹船閘。
三、研究重點
本畢業設計的題目是《嘉陵江桐子壕船閘結構設計》，在完成整個船閘的初步設計後，着重進行船閘輸水系統的設計。初步設計包括以下幾下項內容：
1、船閘總體佈置及選型
船閘的種類很多，根據船閘的不同特徵，如位置、閘室數目、線數等，可以分爲不同的類型：內河船閘和海船閘、單級船閘和多級船閘、單線船閘和多線船閘等。此外還有其它類型的船閘如廣室船閘，省水船閘，井式船閘等。根據本工程的實際情況及透過能力擬建單級單線船閘，引航道根據具體地形選擇對稱式佈置。
2、輸水系統的設計與計算
船閘輸水系統是完成閘室灌泄水操作的主要設備。它包括進水口、輸水廊道及輸水閥(閘)門、出水口和消能設備等部分。輸水系統的形式選擇直接影響到船閘的透過能力，以及過閘船舶和船閘及其附屬結構的安全。
船閘輸水系統的形式主要可分爲幾種輸水系統和分散式輸水系統兩大類。集中輸水系統是將輸水系統集中佈置在閘首範圍內，灌水時，水經上閘首有閘室的上游集中流入閘室，泄水時，水從閘室的下游端經下閘首泄入引航道;分散式輸水系統是將輸水系統分散佈置在閘首及閘室內，灌、泄水時，水流透過設在閘室底火閘室牆內的縱向輸水廊道上的一系列出水支管、出水支孔分散地流入閘室。
此設計的輸水系統根據實際情況採用集中式輸水系統，由於設計水頭較大，輸水朗道在垂直方向有跌落，爲了使閘室內水面平穩在閘首下佈置消能室並採用複雜式消能工。
3、閘室結構選擇及計算
船閘閘室有斜坡式和直立式兩種，斜坡式閘室具有結構簡單、造價低的優點，但是使用不方便，且耗水量大，目前已很少使用。直立式閘室結構由閘牆和閘底組成，按其受力狀態可分爲整體式結構和分離式結構兩大類。分離式結構閘牆類型比較多，常作用在土基上的又重力式、懸臂式、扶壁式。土基上的分離式閘室，大多采用帶有橫撐格樑的透水底板，比較經濟，但只適用於水級比較小，地基對滲透變形不敏感的情況。當水頭較大，地基爲粉砂、細砂或淤泥的閘室，則採用雙鉸式不透水或採用整體式結構。對於岩基常用的結構有重力式、襯砌式和混合式。一般情況下采用分離式比較經濟，但在軟弱地基且水級較大時，可採用整體式。
重力式閘牆是靠自重維持穩定，但是地基反力不均勻且較大，對地基承載能力要求比較大，只適用於較好的地基，對於軟弱地基，要採用重力式則必須對地基採取工程措施，改善受力狀態或增強地基強度。
重力式閘牆按材料可分爲漿砌條(塊)石結構，混凝土結構和配筋混凝土結構等。漿砌條(塊)石結構適用於盛產石料的地區，比較經濟，但費工，質量不易保證。混凝土結構和配筋混凝土結構適用於船閘水級較大，機械化施工及石料缺乏等情況;重