一种水利水电站拦水水坝的制作方法

本实用新型涉及水利水电领域，具体讲是一种水利水电站拦水水坝。

背景技术：

当前我国城乡河道污染十分严重，各地都在采取措施进行大规模治理，其中河道生态修复是整个治理中最为复杂的系统工程，包括截污纳管，河道清淤，水体净化以及河岸植被，最终实现水清、流畅、岸绿、景美、人与自然和谐相处，河道、水坝、水库等都需要筑建水利水电站拦水水坝。然而，在河流或者水坝来讲，会用对应的坝体进行拦水、蓄水以及控制排水，对于现有的拦水坝结构来讲，多采用能够拦水坝体倾倒的方式进行排水，但是许多河道内会沉积大量泥沙，现有拦水坝体缺乏对杂质过滤、泥沙分离等作用。

目前，在水坝水库的主体内通常会设置隧洞流道，对于这类型的隧洞流道来讲，传统的做法是将一定范围内的断层破碎带挖出并回填混凝土，同时加强该处隧洞的结构及配筋设计，并将过断裂带处的隧洞分缝加密，以保证隧洞的结构安全和满足变形协调的要求。然而在现有隧道工程中，为满足工程建设期间的施工导流，运行期间的生态供水和水库放空等需要，通常都需要分别布置导流洞、生态供水管、放空管等水工建筑物。经过分析发现，对于现有的水利水电站用隧洞流道结构来讲，前期未考虑到对出水的控制和管理，另外流道主体易出现渗漏、不牢固等情况，这极其不利用工程建设的成本、建设工期和质量控，也不利于应用在水坝水库的主体内。

目前水坝或者隧道在施工排水过程中，会将沉淀的泥沙排出，因而也会携带出许多混杂在泥沙中的大颗粒杂物排出，势必会影响排水效率，另外也会对周围环境带来一定的冲刷和影响；因此在排水过程中需要涉及对泥沙进行分离，同时还需要对泥沙中大颗粒杂物进行过滤。然而对于现有的泥沙过滤设备来讲，存在以下几方面的问题；其一，过滤过程中泥沙易堵塞，导致难以直接将大颗粒杂物过滤出去；其二，现有的一些泥沙过滤设备体积小，容量有限，难以满足大容量的过滤需求；其三，由于野外泥沙较多，现有的一些泥沙过滤设备结构复杂，使用后难以清理，容易造成人力、物力的浪费。

目前，泥沙分离器是河流治理的重要设备，目前，在水中的含沙量越来越严重，尤其是水库排沙期，下游水质中的含沙量会集聚增加，水质在运用时，往往需要进行过滤，传统的过滤设施是简单的过滤网，将固体颗粒或其他物质通过过滤介质截留在外，从而使固体及其他物质从液体中分离出来。然而在河流治理过程中使用的泥沙分离器都是在带有锥型底部的竖直状旋流桶的不同高度位置上分别设置有混合物料进料口和多个清液、泥沙出口，由于出口数量设置过多，导致泥沙分离不彻底；并且，高位排出的泥沙含水太多，不仅处理困难，而且设备复杂，效果不理想，投入较大。另外，对于实际的泥沙分离操作来讲，倘若没有监控系统的话势必会给具体操作带来诸多不便，故需要在泥沙分离装置上配备对应的监控系统来完善其操作。

技术实现要素：

因此，为了解决上述不足，本实用新型在此提供一种水利水电站拦水水坝，利用本实用新型水利水电站拦水水坝贮水时，由于沙和泥沉淀，因而在水坝底部设有隧洞流道结构，泥沙混合物经隧洞流道结构对应的出水口排出时，可由杂物过滤装置进行过滤，除去其中混杂的大颗粒杂物，然后再由泥沙分离装置将泥沙分离，将去除杂质的水再排放到水坝内，将泥和沙分离处理，出售或施工利用。

本实用新型是这样实现的：一种水利水电站拦水水坝，包括水坝坝体，以及位于水坝坝体内部的隧洞流道结构，在隧洞流道结构的出口端安装有升降闸阀机构，升降闸阀机构的外侧面设置有杂物过滤装置和泥沙分离装置；杂物过滤装置和泥沙分离装置的水平位置低于隧洞流道结构的水平位置。

隧洞流道结构包括隧洞流道结构本体，隧洞流道结构本体整体位于水坝体内部，隧洞流道结构本体从内至外包括有锚喷初期支护、土工布、防水板、隧道二次衬砌混凝土；在锚喷初期支护和隧道二次衬砌混凝土之间设置土工布、防水板，由锚喷初期支护、土工布、防水板、隧道二次衬砌混凝土形成该隧洞流道结构本体的主体结构；该隧洞流道结构本体同时还具有两处升降空腔，两处升降空腔中分别设置有升降栅栏和升降闸阀。

升降闸阀机构包括固定横梁、升降固定板、闸门卷扬机构、闸门卷扬电机和闸门卷动导向座；固定横梁固定在隧洞流道结构的出口端上方，闸门卷动导向座固定在隧洞流道结构的出口端两侧；升降固定板通过支架固定在固定横梁上；升降固定板上安装有闸门卷扬机构和闸门卷扬电机，闸门卷扬电机的转动端与闸门卷扬机构连接，闸门卷扬机构通过钢丝与闸门连接。

杂物过滤装置包括过滤装置不锈钢架体、过滤接料滑槽、大颗粒杂物过滤槽和过滤槽盖板；其中，大颗粒杂物过滤槽和过滤槽盖板分别为多组，每组大颗粒杂物过滤槽分别设置在过滤装置不锈钢架体的上端位置，同时在每组大颗粒杂物过滤槽的上方卡扣有一组过滤槽盖板；另外，过滤接料滑槽整体固定在过滤装置不锈钢架体上，且对应于每组大颗粒杂物过滤槽的下方。

泥沙分离装置包括装置底座、支撑立柱、旋转分离桶、旋转分离盖板机构、转动分离电机、旋转分离电机和分离旋转支架；支撑立柱下端固定在装置底座上，旋转分离盖板机构位于支撑立柱的上端，旋转分离电机固定在旋转分离盖板机构的上端，旋转分离电机的转动端与对应于旋转分离桶内的分离旋转支架连接；转动分离电机固定在装置底座的中部，转动分离电机的转动端与旋转分离桶的底部连接，并能带动旋转分离桶在支撑立柱之间转动；旋转分离桶自身的下端位置处具有泥沙分离滤孔，泥沙分离滤孔的内侧面固定有泥沙分离过滤网。

泥沙分离装置上设置有泥沙分离监控系统，泥沙分离监控系统包括位于泥沙分离装置上的分离监控箱、 数据采集单元、泥沙分离装置外部摄像头和水坝隧洞中的隧洞监控摄像头；其中，数据采集单元包括泥沙进口监控传感器、泥浓度监控传感器、分离电机转速传感器和转动电机转速传感器，泥沙进口监控传感器位于泥沙分离装置的泥沙进料槽内，泥浓度监控传感器位于泥沙分离装置的转轴的下端，分离电机转速传感器和转动电机转速传感器分别位于泥沙分离装置的分离电机和转动电机的外侧用于对分离电机和转动电机转速检测；泥沙分离装置外部摄像头位于泥沙分离装置的上部；同时，数据采集单元中的泥沙进口监控传感器、泥浓度监控传感器、分离电机转速传感器和转动电机转速传感器，以及泥沙分离装置外部摄像头和水坝隧洞中的隧洞监控摄像头的输出端分别与分离监控箱连接。

本实用新型的拦水水坝与现有方式相比，具有如下改进及优点；

优点1：拦水水坝包括水坝坝体，以及位于水坝坝体内部的隧洞流道结构，在隧洞流道结构的出口端安装有升降闸阀机构，升降闸阀机构的外侧面设置有杂物过滤装置和泥沙分离装置。利用本实用新型水利水电站拦水水坝贮水时，由于沙和泥沉淀，因而在水坝底部设有隧洞流道结构，泥沙混合物经隧洞流道结构对应的出水口排出时，可由杂物过滤装置进行过滤，除去其中混杂的大颗粒杂物，然后再由泥沙分离装置将泥沙分离，将去除杂质的水再排放到水坝内，将泥和沙分离处理，出售或施工利用。

优点2：升降闸阀机构包括固定横梁、升降固定板、闸门卷扬机构、闸门卷扬电机和闸门卷动导向座；固定横梁固定在隧洞流道结构的出口端上方，闸门卷动导向座固定在隧洞流道结构的出口端两侧；升降固定板通过支架固定在固定横梁上；升降固定板上安装有闸门卷扬机构和闸门卷扬电机，闸门卷扬电机的转动端与闸门卷扬机构连接，闸门卷扬机构通过钢丝与闸门连接；拦水水坝是在隧洞流道结构的出口端安装升降闸阀机构，便于在隧洞流道结构的外侧安装，整体结构简单，易于在水坝中实施。

优点3：闸门卷动导向座的内侧具有导向端沿，使得闸门的两端位于闸门卷动导向座的导向端沿处滑动；实施时，闸门卷动导向座可固定在隧洞流道结构的出口端，而闸门在闸门卷扬机构的卷动下沿着导向端沿被提升或下放。

优点4：杂物过滤装置和泥沙分离装置的水平位置低于隧洞流道结构的水平位置；便于与隧洞流道结构对接，使得从隧洞流道结构排放的泥沙和水能够顺利进入杂物过滤装置和泥沙分离装置。

优点5：隧洞流道结构的主体结构为圆形或方形；该隧洞流道结构的内部设置有升降栅栏，在开闸放水时，可先将升降栅栏下放，以防止水坝内鱼类被排出。

优点6：隧洞流道结构的内侧底部具有耐冲击的混凝土层，由于放水时会携带大量泥沙，这些物质放出时主要会对隧洞流道自身的底部造成损坏，故在隧洞流道结构的内侧底部具有耐冲击的混凝土层就是为了减小这种损坏。

本实用新型隧洞流道结构与现有方式相比，具有如下改进及优点；

优点1：隧洞流道结构主要应用在水坝水库的主体内，用于将泥沙放出；本专利改进后与现有隧洞不同在于，一方面，水利水电站用隧洞流道结构的主体部分从内至外包括有锚喷初期支护、土工布、防水板、隧道二次衬砌混凝土，水利水电站用隧洞流道结构的主体具有一定立体结构和强度支撑，排水效果良好，施工工序简单；另外，该水利水电站用隧洞流道结构的内部分别设置有升降栅栏和升降闸阀，可用于导流、放空等操作时的控制需求，适合应用在水坝水库的主体内。

优点2：隧道二次衬砌混凝土的内侧底部填充有耐冲击的混凝土层；由于放水时会携带大量泥沙，这些物质放出时主要会对隧洞流道自身的底部造成损坏，故在隧道二次衬砌混凝土的内侧底部填充有耐冲击的混凝土层就是为了减小这种损坏。

优点3：耐冲击的混凝土层在隧道二次衬砌混凝土的内侧底部形成出口端低于入口端的的倾斜结构；在此形成倾斜结构的好处是，可有效防止冲出的泥沙对耐冲击的混凝土层自身产生冲击，从而有效的对耐冲击的混凝土层进行保护。

优点4：耐冲击的混凝土层中开有两处与升降栅栏和升降闸阀对应的隔离凹槽；使得升降栅栏和升降闸阀在下放至隔离凹槽中。

优点5：锚喷初期支护的顶部开有多个弧形空腔；弧形空腔内间隔安装有照明灯具和监控摄像头；可通过照明灯具进行照明，并通过监控摄像头对流体输出情况进行监控。

优点6：照明灯具和监控摄像头下端外侧设置玻璃板隔离，并通过玻璃板将照明灯具和监控摄像头封闭在弧形空腔内；玻璃板既不会影响照明和监控，同时又能隔离水汽，可防止水汽影响照明灯具和监控摄像头。

本实用新型的杂物过滤装置与现有方式相比，具有如下改进及优点；

优点1：杂物过滤装置主要是用于对排出的泥沙中的大颗粒杂物进行过滤，操作时通过污泥泵将含水的泥沙混合物抽进至大颗粒杂物过滤槽内，由于大颗粒杂物过滤槽的侧面和底部分别布满正六边形的大颗粒杂物滤孔，大颗粒杂物将自动过滤在大颗粒杂物过滤槽内，而泥沙部分则被过滤接料滑槽接收后输出进行后续处理。相对于现有的泥沙过滤设备来讲，本专利加快了过滤速度和效率，过滤过程中泥沙不易堵塞；另外本专利设置有多组大颗粒杂物过滤槽同时工作，容量得以提高；其三，本专利包括过滤装置不锈钢架体、过滤接料滑槽、大颗粒杂物过滤槽和过滤槽盖板，其整体结构简单组件少，便于使用后的清理工作。

优点2：过滤装置不锈钢架体自生具有多组支撑脚，过滤装置不锈钢架体的上部形成有多组过滤槽安放腔，过滤槽安放腔的周围形成有用于设置过滤槽盖板的卡扣腔；设置过滤槽安放腔的好处是便于规范和放置大颗粒杂物过滤槽，另外设置卡扣腔的好处是便于将过滤槽盖板卡扣在过滤槽安放腔的周围，在应用时使得过滤槽盖板压在大颗粒杂物过滤槽上方。

优点3：每组大颗粒杂物过滤槽均为不锈钢过滤槽，其自身的侧面和底部分别布满正六边形的大颗粒杂物滤孔；同时大颗粒杂物过滤槽的顶部具有卡位端沿；改进后，每组大颗粒杂物过滤槽均为不锈钢过滤槽，可防止金属过滤槽生锈；另外，大颗粒杂物过滤槽的顶部具有卡位端沿，通过卡位端沿可便于在清洗时将大颗粒杂物过滤槽整体取出。

优点4：大颗粒杂物过滤槽具有倾斜的外侧面，每组过滤槽安防腔具有与大颗粒杂物过滤槽倾斜的外侧面相对应的倾斜腔壁；当将大颗粒杂物过滤槽放置于过滤槽安防腔后，可由倾斜腔壁对大颗粒杂物过滤槽倾斜的外侧面予以支撑。

优点5：过滤接料滑槽整体倾斜固定在过滤装置不锈钢架体的中部，且对应于每组大颗粒杂物过滤槽的下方；便于过滤接料滑槽对含水的泥沙部分接收后输出进行后续处理。

优点6：过滤槽盖板具有呈圆形的盖板主体，盖板主体的中部焊接有泥沙进料槽，同时泥沙进料槽的下端能够伸进大颗粒杂物过滤槽内；泥沙进料槽的侧面倾斜焊接有过滤冲洗管口；过滤冲洗管口倾斜的固定在盖板主体上，并且过滤冲洗管口的出口对准泥沙进料槽的下端。在操作时，可通过污泥泵将含水的泥沙混合物先抽进至泥沙进料槽处，泥沙混合物会再泥沙进料槽的下端自动进入到大颗粒杂物过滤槽内，这样可防止外溅。另外，在使用过程中，过滤冲洗管口可与外部冲洗设备连通，由滤冲洗管口的出口对准泥沙进料槽的下端冲水，使得加快大颗粒杂物过滤槽内部的泥沙排出以及对大颗粒杂物的过滤操作。

本实用新型的泥沙分离装置与现有方式相比，具有如下改进及优点；

优点1：泥沙分离装置包括装置底座、支撑立柱、旋转分离桶、旋转分离盖板机构、转动分离电机、旋转分离电机和分离旋转支架；本实用新型使用时，将带有水的泥沙混合物进入旋转分离桶中，然后分别启动转动分离电机和旋转分离电机，由转动分离电机带动旋转分离桶转动，由旋转分离电机带动分离旋转支架转动进行搅拌，对泥沙进行分离，由于泥沙分离滤孔和泥沙分离过滤网的作用，泥水从泥沙分离滤孔脱离。本专利整体结构简单，能够避免出现环境污染等现象。

优点2：泥沙分离装置还包括泥水收集槽，泥水收集槽位于旋转分离桶的下端，并且该泥水收集槽整体固定在装置底座上；增加泥水收集槽的好处是从能够对从泥沙分离滤孔脱离的泥水收集并集中输出，防止泥水外溅。

优点3：泥水收集槽为塑料收集槽或不锈钢收集槽，下端面形成与装置底座连接的固定底面，泥水收集槽的中部形成有与转动分离电机位置配合的空腔；泥水收集槽优选为塑料收集槽或不锈钢收集槽，可防止生锈损坏；同时，泥水收集槽可通过下端的固定底面与装置底座连接，而且泥水收集槽中部还具有空腔，便于与转动分离电机位置配合。

优点4：旋转分离盖板机构具有连接臂、分离盖板体、泥沙分离进料槽和泥沙分离冲水管口；其中，分离盖板体整体为圆形，同时连接臂与分离盖板体形成整体，泥沙分离进料槽和泥沙分离冲水管口分别位于旋转分离电机的两侧面；其中，泥沙分离冲水管口能够通过管道与冲水设备、循环风机、热风机连通。在分离过程中，泥沙分离冲水管口接通冲水设备，通过冲水设备往旋转分离桶内注入清水，用于帮助将泥水脱离，在泥水脱离后，断开与冲水设备的连接，使其泥沙分离冲水管口与循环风机、热风机连通，通过泥沙分离冲水管口向旋转分离桶内通入热气，将包裹在沙子外表面上的泥烘干成粉状，脱离沙子。

优点5：连接臂的两端处开有卡位连接孔，支撑立柱的上端形成与卡位连接孔相对应的卡位连接头；连接臂可通过卡位连接孔直接卡在支撑立柱的上端的卡位连接头处，此时便于将旋转分离盖板机构整体组装及拆卸下。

优点6：在旋转分离桶的下方设置有防水保护壳，使得转动分离电机整体位于防水保护壳内部；此时可由防水保护壳对转动分离电机整体保护，防止入水。

本实用新型泥沙分离监控系统与现有方式相比，具有如下改进及优点；

优点1：泥沙分离监控系统主要应用于水坝中的泥沙分离操作之中；首先，水坝坝体中具有水坝隧洞，当放水时，水坝内的泥沙会随之从水坝隧洞放出，在水坝隧洞的出口端设置泥沙分离装置来进行泥沙分离操作；然而本实用新型所提供的监控系统就是对结合泥沙分离装置实现监控的，主要有以下几个方面；首先由泥沙进口监控传感器对泥沙进料槽进行监控，监控其内部是否有泥沙送进；另外，由泥浓度监控传感器对分离桶内泥土的浓度进行检测，用于判断当前分离桶内是沙还是泥沙混合；同时还通过分离电机转速传感器和转动电机转速传感器对分离电机和转动电机的转速进行检测，用于后期的故障判断和分析；而且，还通过泥沙分离装置外部摄像头对外部运行情况进行监控。

优点2：泥沙分离装置外部摄像头主要是用于对泥沙分离装置外部的运行情况进行监控；此时，泥沙分离装置外部摄像头通过转动机构设置于泥沙分离装置的上部；转动机构包括摄像头转动电机和摄像头转动支座组成，摄像头转动电机固定在泥沙分离装置的上部，摄像头转动电机的转动端连接摄像头转动支座的下端面，泥沙分离装置外部摄像头固定在摄像头转动支座的上端；这样实现的好处是可由摄像头转动电机通过摄像头转动支座带动泥沙分离装置外部摄像头实现转动，扩大对周围的监控空间。

优点3：泥沙分离装置的上端设置有泥沙分离冲水管口，在与泥沙分离冲水管口连接的管路上设置有水管控制阀，分离监控箱的输出端与水管控制阀连接，并控制水管控制阀工作；在本专利中，分离监控箱可通过泥浓度监控传感器对分离桶内泥土的浓度进行检测情况来判断是否启动水管控制阀，如果分离桶内泥土的浓度高，则说明分离不彻底，需要继续加水分离。

优点4：在水坝隧洞的内侧顶部开有多个弧形空腔；所述隧洞监控摄像头为多组，分别安装在弧形空腔内；此时可通过隧洞监控摄像头对流体输出情况进行监控。

优点5：弧形空腔的下端外侧设置玻璃板隔离，并通过玻璃板将隧洞监控摄像头封闭在弧形空腔内；玻璃板既不会影响监控，同时又能隔离水汽，可防止水汽影响监控摄像。

附图说明

图1是本实用新型中拦水水坝的实施结构示意图；

图2是本实用新型中升降闸阀机构示意图；

图3是本实用新型中隧洞流道结构示意图；

图4是本实用新型中隧洞流道结构的实施示意图；

图5是本实用新型中隧洞流道结构的主体构造示意图；

图6是本实用新型中隧洞流道结构的应用示意图；

图7是本实用新型中杂物过滤装置整体结构示意图；

图8是本实用新型中杂物过滤装置不锈钢架体结构示意图；

图9是本实用新型中大颗粒杂物过滤槽示结构意图；

图10是本实用新型中过滤槽盖板结构示意图；

图11是本实用新型中泥沙分离装置的整体结构示意图；

图12是本实用新型中旋转分离盖板机构分离的状态示意图；

图13是本实用新型中旋转分离盖板机构示意图；

图14是本实用新型中防水保护壳结构示意图；

图15是本实用新型中泥沙分离监控系统实施示意图；

图16是本实用新型中分离监控箱模块框图；

图17是本实用新型应用于水坝中的示意图；

图18是本实用新型水坝隧洞示意图。

其中：水坝坝体1，隧洞流道结构2，升降闸阀机构3，杂物过滤装置4，泥沙分离装置5，固定横梁6，升降固定板7，闸门卷扬机构8，闸门卷扬电机9，闸门卷动导向座10，闸门卷动导向座内侧的导向端沿10A，支架11，闸门12，升降栅栏13，混凝土层14，泥沙层15；隧洞流道结构本体201，水坝体202，锚喷初期支护203，土工布204，防水板205，隧道二次衬砌混凝土206，升降空腔207，升降栅栏208，升降闸阀209，耐冲击的混凝土层2010，耐冲击的混凝土层的内侧出口端2010A，耐冲击的混凝土层的内侧入口端2010B，弧形空腔2011，照明灯具2012，监控摄像头2013，隔离凹槽2014；泥沙分离组件301，分离监控箱302，数据采集单元303，泥沙分离装置外部摄像头304，水坝隧洞305，隧洞监控摄像头306，泥沙进料槽307，转轴308，分离电机309，转动电机3010，摄像头转动电机3011，摄像头转动支座3012，弧形空腔3013，玻璃板3014，泥沙分离冲水管口3015，水管控制阀3016，水坝坝体3017，泥沙分离装置的分离桶3018，泥沙分离滤孔3019，泥沙分离过滤网3020，泥水收集槽3021，信号转换器3022，滤波器3023，网络模块3024，泥沙进口监控传感器3031，泥浓度监控传感器3032，分离电机转速传感器3033，转动电机转速传感器3034，STM单片机3035；过滤装置不锈钢架体401，过滤接料滑槽402，大颗粒杂物过滤槽403，倾斜的外侧面403A，过滤槽盖板404，过滤槽安放腔405，倾斜腔壁405A，支撑脚406，卡扣腔407，正六边形的大颗粒杂物滤孔408，卡位端沿409，盖板主体4010，泥沙进料槽4011，泥沙进料槽的下端4011A，过滤冲洗管口4012；装置底座501，支撑立柱502，卡位连接头502A，旋转分离桶503，旋转分离盖板机构504，转动分离电机505，旋转分离电机506，分离旋转支架507，泥沙分离滤孔508，泥沙分离过滤网509，泥水收集槽5010，固定底面5011，空腔5012，连接臂5013，卡位连接孔5013A，分离盖板体5014，泥沙分离进料槽5015，泥沙分离冲水管口5016，冲水设备5017，循环风机5018，热风机5019，防水保护壳5020。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型进行详细说明，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型通过改进在此提供一种水利水电站拦水水坝，包括水坝坝体1，以及位于水坝坝体1内部的隧洞流道结构2，在隧洞流道结构2的出口端安装有升降闸阀机构3，升降闸阀机构3的外侧面设置有杂物过滤装置4和泥沙分离装置5。，利用本实用新型水利水电站拦水水坝贮水时，由于沙和泥沉淀，因而在水坝底部设有隧洞流道结构2，泥沙混合物经隧洞流道结构2对应的出水口排出时，可由杂物过滤装置4进行过滤，除去其中混杂的大颗粒杂物，然后再由泥沙分离装置5将泥沙分离，将去除杂质的水再排放到水坝内，将泥和沙分离处理，出售或施工利用。

升降闸阀机构3包括固定横梁6、升降固定板7、闸门卷扬机构8、闸门卷扬电机9和闸门卷动导向座10；固定横梁6固定在隧洞流道结构2的出口端上方，闸门卷动导向座10固定在隧洞流道结构2的出口端两侧；升降固定板7通过支架11固定在固定横梁6上；升降固定板7上安装有闸门卷扬机构8和闸门卷扬电机9，闸门卷扬电机9的转动端与闸门卷扬机构8连接，闸门卷扬机构8通过钢丝与闸门12连接；在隧洞流道结构2的出口端安装升降闸阀机构3，便于在隧洞流道结构2的外侧安装，升降闸阀机构3整体结构简单，易于在水坝中实施。

闸门卷动导向座10的内侧具有导向端沿10A，使得闸门12的两端位于闸门卷动导向座10的导向端沿10A处滑动；实施时，闸门卷动导向座10可固定在隧洞流道结构2的出口端，而闸门12在闸门卷扬机构8的卷动下沿着导向端沿10A被提升或下放。

杂物过滤装置4和泥沙分离装置5的水平位置低于隧洞流道结构2的水平位置；便于与隧洞流道结构2对接，使得从隧洞流道结构2排放的泥沙和水能够顺利进入杂物过滤装置4和泥沙分离装置5。

隧洞流道结构2的主体结构为圆形或方形；该隧洞流道结构1的内部设置有升降栅栏13，在开闸放水时，可先将升降栅栏13下放，以防止水坝内鱼类被排出。

隧洞流道结构2的内侧底部具有耐冲击的混凝土层14，由于放水时会携带大量泥沙，这些物质放出时主要会对隧洞流道自身的底部造成损坏，故在隧洞流道结构2的内侧底部具有耐冲击的混凝土层14就是为了减小这种损坏。

隧洞流道结构2中的隧洞流道结构本体201整体位于水坝体202内部，隧洞流道结构本体201从内至外包括有锚喷初期支护203、土工布204、防水板205、隧道二次衬砌混凝土206；在锚喷初期支护203和隧道二次衬砌混凝土206之间设置土工布204、防水板205，由锚喷初期支护203、土工布204、防水板205、隧道二次衬砌混凝土206形成该隧洞流道结构本体201的主体结构；该隧洞流道结构本体201同时还具有两处升降空腔207，两处升降空腔207中分别设置有升降栅栏208和升降闸阀209。

隧洞流道结构2主要应用在水坝水库的主体内，用于将泥沙放出；隧洞流道结构2改进后与现有隧洞不同在于：一方面，隧洞流道结构本体201的主体部分从内至外包括有锚喷初期支护203、土工布204、防水板205、隧道二次衬砌混凝土206，水利水电站用隧洞流道结构的主体具有一定立体结构和强度支撑，排水效果良好，施工工序简单；另外，该隧洞流道结构本体201的内部分别设置有升降栅栏208和升降闸阀209，可用于导流、放空等操作时的控制需求，适合应用在水坝水库的主体内。

隧道二次衬砌混凝土206的内侧底部填充有耐冲击的混凝土层2010；由于放水时会携带大量泥沙，这些物质放出时主要会对隧洞流道自身的底部造成损坏，故在隧道二次衬砌混凝土206的内侧底部填充有耐冲击的混凝土层2010就是为了减小这种损坏。

耐冲击的混凝土层2010在隧道二次衬砌混凝土206的内侧底部形成出口端10A低于入口端的2010B的倾斜结构；在此形成倾斜结构的好处是，可有效防止冲出的泥沙对耐冲击的混凝土层2010自身产生冲击，从而有效的对耐冲击的混凝土层2010进行保护。

耐冲击的混凝土层2010中开有两处与升降栅栏208和升降闸阀209对应的隔离凹槽2014；使得升降栅栏208和升降闸阀209在下放至隔离凹槽2014中。

锚喷初期支护203的顶部开有多个弧形空腔2011；弧形空腔2011内间隔安装有照明灯具2012和监控摄像头2013；可通过照明灯具2012进行照明，并通过监控摄像头2013对流体输出情况进行监控。

照明灯具2012和监控摄像头2013下端外侧设置玻璃板2014隔离，并通过玻璃板2014将照明灯具2012和监控摄像头2013封闭在弧形空腔2011内；玻璃板2014既不会影响照明和监控，同时又能隔离水汽，可防止水汽影响照明灯具2012和监控摄像头2013。

杂物过滤装置4包括过滤装置不锈钢架体401、过滤接料滑槽402、大颗粒杂物过滤槽403和过滤槽盖板404；其中，大颗粒杂物过滤槽403和过滤槽盖板404分别为多组，每组大颗粒杂物过滤槽403分别设置在过滤装置不锈钢架体401的上端位置，同时在每组大颗粒杂物过滤槽403的上方卡扣有一组过滤槽盖板404；另外，过滤接料滑槽402整体固定在过滤装置不锈钢架体401上，且对应于每组大颗粒杂物过滤槽403的下方。

杂物过滤装置4主要是用于对排出的泥沙中的大颗粒杂物进行过滤，操作时通过污泥泵将含水的泥沙混合物抽进至大颗粒杂物过滤槽403内，由于大颗粒杂物过滤槽403的侧面和底部分别布满正六边形的大颗粒杂物滤孔408，大颗粒杂物将自动过滤在大颗粒杂物过滤槽403内，而泥沙部分则被过滤接料滑槽402接收后输出进行后续处理。相对于现有的泥沙过滤设备来讲，本专利加快了过滤速度和效率，过滤过程中泥沙不易堵塞；另外本专利设置有多组大颗粒杂物过滤槽403同时工作，容量得以提高；其三，本专利包括过滤装置不锈钢架体401、过滤接料滑槽402、大颗粒杂物过滤槽403和过滤槽盖板404，其整体结构简单组件少，便于使用后的清理工作。

过滤装置不锈钢架体401自生具有多组支撑脚406，过滤装置不锈钢架体401的上部形成有多组过滤槽安放腔405，过滤槽安放腔405的周围形成有用于设置过滤槽盖板404的卡扣腔407；设置过滤槽安放腔405的好处是便于规范和放置大颗粒杂物过滤槽403，另外设置卡扣腔407的好处是便于将过滤槽盖板404卡扣在过滤槽安放腔405的周围，在应用时使得过滤槽盖板404压在大颗粒杂物过滤槽403上方。

每组大颗粒杂物过滤槽403均为不锈钢过滤槽，其自身的侧面和底部分别布满正六边形的大颗粒杂物滤孔408；同时大颗粒杂物过滤槽403的顶部具有卡位端沿409；改进后，每组大颗粒杂物过滤槽403均为不锈钢过滤槽，可防止金属过滤槽生锈；另外，大颗粒杂物过滤槽403的顶部具有卡位端沿409，通过卡位端沿409可便于在清洗时将大颗粒杂物过滤槽403整体取出。

大颗粒杂物过滤槽403具有倾斜的外侧面403A，每组过滤槽安防腔5具有与大颗粒杂物过滤槽403倾斜的外侧面403A相对应的倾斜腔壁405A；当将大颗粒杂物过滤槽403放置于过滤槽安防腔5后，可由倾斜腔壁405A对大颗粒杂物过滤槽403倾斜的外侧面403A予以支撑。

过滤接料滑槽402整体倾斜固定在过滤装置不锈钢架体401的中部，且对应于每组大颗粒杂物过滤槽403的下方；便于过滤接料滑槽402对含水的泥沙部分接收后输出进行后续处理。

过滤槽盖板404具有呈圆形的盖板主体4010，盖板主体4010的中部焊接有泥沙进料槽4011，同时泥沙进料槽4011的下端4011A能够伸进大颗粒杂物过滤槽403内；泥沙进料槽4011的侧面倾斜焊接有过滤冲洗管口4012；过滤冲洗管口4012倾斜的固定在盖板主体4010上，并且过滤冲洗管口4012的出口对准泥沙进料槽4011的下端4011A。在操作时，可通过污泥泵将含水的泥沙混合物先抽进至泥沙进料槽4011处，泥沙混合物会再泥沙进料槽4011的下端4011A自动进入到大颗粒杂物过滤槽403内，这样可防止外溅。

杂物过滤装置4通过上述改进后实施时，先可通过污泥泵将含水的泥沙混合物抽进至泥沙进料槽4011处，泥沙混合物会从泥沙进料槽4011的下端4011A自动进入到大颗粒杂物过滤槽403内，由于大颗粒杂物过滤槽403的侧面和底部分别布满正六边形的大颗粒杂物滤孔408，大颗粒杂物将自动过滤在大颗粒杂物过滤槽403内，而泥沙部分则被过滤接料滑槽402接收后输出进行后续处理。

另外，在使用过程中，过滤冲洗管口4012可与外部冲洗设备连通，由滤冲洗管口12的出口对准泥沙进料槽4011的下端4011A冲水，使得加快大颗粒杂物过滤槽403内部的泥沙排出以及对大颗粒杂物的过滤操作。

泥沙分离装置5包括装置底座501、支撑立柱502、旋转分离桶503、旋转分离盖板机构504、转动分离电机505、旋转分离电机506和分离旋转支架507；支撑立柱502下端固定在装置底座501上，旋转分离盖板机构504位于支撑立柱502的上端，旋转分离电机506固定在旋转分离盖板机构504的上端，旋转分离电机506的转动端与对应于旋转分离桶503内的分离旋转支架507连接；转动分离电机505固定在装置底座501的中部，转动分离电机505的转动端与旋转分离桶503的底部连接，并能带动旋转分离桶503在支撑立柱502之间转动；旋转分离桶503自身的下端位置处具有泥沙分离滤孔508，泥沙分离滤孔508的内侧面固定有泥沙分离过滤网509。

泥沙分离装置5使用时，将带有水的泥沙混合物进入旋转分离桶503中，然后分别启动转动分离电机505和旋转分离电机506，由转动分离电机505带动旋转分离桶503转动，由旋转分离电机506带动分离旋转支架507转动进行搅拌，对泥沙进行分离，由于泥沙分离滤孔508和泥沙分离过滤网509的作用，泥水从泥沙分离滤孔508脱离。

本专利整体结构简单，能够避免出现环境污染等现象。

泥沙分离装置5还包括泥水收集槽5010，泥水收集槽5010位于旋转分离桶503的下端，并且该泥水收集槽5010整体固定在装置底座501上；增加泥水收集槽5010的好处是从能够对从泥沙分离滤孔508脱离的泥水收集并集中输出，防止泥水外溅。

泥水收集槽5010为塑料收集槽或不锈钢收集槽，下端面形成与装置底座501连接的固定底面5011，泥水收集槽5010的中部形成有与转动分离电机505位置配合的空腔5012；泥水收集槽5010优选为塑料收集槽或不锈钢收集槽，可防止生锈损坏；同时，泥水收集槽5010可通过下端的固定底面5011与装置底座501连接，而且泥水收集槽5010中部还具有空腔5012，便于与转动分离电机505位置配合。

旋转分离盖板机构504具有连接臂5013、分离盖板体5014、泥沙分离进料槽5015和泥沙分离冲水管口5016；其中，分离盖板体5014整体为圆形，同时连接臂5013与分离盖板体5014形成整体，泥沙分离进料槽5015和泥沙分离冲水管口5016分别位于旋转分离电机506的两侧面；其中，泥沙分离冲水管口5016能够通过管道与冲水设备5017、循环风机5018、热风机5019连通。在分离过程中，泥沙分离冲水管口5016接通冲水设备5017，通过冲水设备5017往旋转分离桶503内注入清水，用于帮助将泥水脱离，在泥水脱离后，断开与冲水设备5017的连接，使其泥沙分离冲水管口5016与循环风机5018、热风机5019连通，通过泥沙分离冲水管口5016向旋转分离桶503内通入热气，将包裹在沙子外表面上的泥烘干成粉状，脱离沙子。

连接臂5013的两端处开有卡位连接孔5013A，支撑立柱502的上端形成与卡位连接孔5013A相对应的卡位连接头502A；连接臂5013可通过卡位连接孔5013A直接卡在支撑立柱502的上端的卡位连接头502A处，此时便于将旋转分离盖板机构504整体组装及拆卸下。

在旋转分离桶503的下方设置有防水保护壳5020，使得转动分离电机505整体位于防水保护壳5020内部；此时可由防水保护壳5020对转动分离电机505整体保护，防止入水。

泥沙分离装置5上设置有泥沙分离监控系统，泥沙分离监控系统包括位于泥沙分离组件301上的分离监控箱302、 数据采集单元303、泥沙分离装置外部摄像头304和水坝隧洞305中的隧洞监控摄像头306。

其中，数据采集单元303包括泥沙进口监控传感器3031、泥浓度监控传感器3032、分离电机转速传感器3033和转动电机转速传感器3034，泥沙进口监控传感器3031位于泥沙分离组件301的泥沙进料槽307内，泥浓度监控传感器3032位于泥沙分离组件301的转轴308的下端，分离电机转速传感器3033和转动电机转速传感器3034分别位于泥沙分离组件301的分离电机309和转动电机3010的外侧用于对分离电机309和转动电机3010转速检测。

泥沙分离装置外部摄像头304位于泥沙分离组件301的上部。

同时，数据采集单元303中的泥沙进口监控传感器3031、泥浓度监控传感器3032、分离电机转速传感器3033和转动电机转速传感器3034，以及泥沙分离装置外部摄像头304和水坝隧洞305中的隧洞监控摄像头306的输出端分别与分离监控箱302连接。

泥沙分离监控系统主要应用于水坝中的泥沙分离操作之中；首先，水坝坝体3017中具有水坝隧洞305，当放水时，水坝内的泥沙会随之从水坝隧洞305放出，在水坝隧洞305的出口端设置泥沙分离组件301来进行泥沙分离操作；然而本实用新型所提供的监控系统就是对结合泥沙分离组件301实现监控的，主要有以下几个方面；首先由泥沙进口监控传感器3031对泥沙进料槽307进行监控，监控其内部是否有泥沙送进；另外，由泥浓度监控传感器3032对分离桶3018内泥土的浓度进行检测，用于判断当前分离桶3018内是沙还是泥沙混合；同时还通过分离电机转速传感器3033和转动电机转速传感器3034对分离电机309和转动电机3010的转速进行检测，用于后期的故障判断和分析；而且，还通过泥沙分离装置外部摄像头304对外部运行情况进行监控。

泥沙分离组件301的泥沙分离方法：先将带有泥沙混合物进入泥沙进料槽307中，同时由泥沙进口监控传感器3031对泥沙进料槽307进行监控，监控其内部是否有泥沙混合物送进；然后分别启动分离电机309和转动电机3010，由转动电机3010带动分离桶3018转动，由分离电机309带动转轴308转动进行搅拌，另外泥沙分离组件301的上端设置的泥沙分离冲水管口3015可与外部冲水设备连通，使得分离桶3018转动在转动过程中，控制水管控制阀3016开启，此时由泥沙分离冲水管口3015向分离桶3018中喷水，加快泥沙分离；由于泥沙分离滤孔3019和泥沙分离过滤网3020的作用，泥水从泥沙分离滤孔3019脱离；在这过程中由泥浓度监控传感器3032对分离桶3018内进行泥土浓度检测，用于判断当前分离桶3018内是沙还是泥沙混合；同时通过泥水收集槽3021对从泥沙分离滤孔3019脱离的泥水收集并集中输出，防止泥水外溅。对于分离桶3018内部来讲，在泥水脱离后，控制水管控制阀3016关闭，同时将泥沙分离冲水管口3015与循环风机、热风机等设备连通，通过泥沙分离冲水管口3015向分离桶3018内通入热气，将包裹在沙子外表面上的泥烘干成粉状，脱离沙子。

另外，分离监控箱302包括STM单片机3035、信号转换器3022、滤波器3023、网络模块3024；信号转换器3022与数据采集单元303中各部分连接，信号转换器3022的输出端通过滤波器3023连接STM单片机3035，STM单片机3035连接网络模块3024，通过网络模块3024与外部服务器通信。

另外，泥沙分离装置外部摄像头304主要是用于对泥沙分离组件301外部的运行情况进行监控；此时，泥沙分离装置外部摄像头304通过转动机构设置于泥沙分离组件301的上部；转动机构包括摄像头转动电机3011和摄像头转动支座3012组成，摄像头转动电机3011固定在泥沙分离组件301的上部，摄像头转动电机3011的转动端连接摄像头转动支座3012的下端面，泥沙分离装置外部摄像头304固定在摄像头转动支座3012的上端；这样实现的好处是可由摄像头转动电机3011通过摄像头转动支座3012带动泥沙分离装置外部摄像头304实现转动，扩大对周围的监控空间。

另外，泥沙分离组件301的上端设置有泥沙分离冲水管口3015，在与泥沙分离冲水管口3015连接的管路上设置有水管控制阀3016，分离监控箱302的输出端与水管控制阀3016连接，并控制水管控制阀3016工作；在本泥沙分离监控系统中，分离监控箱302可通过泥浓度监控传感器3032对分离桶3018内泥土的浓度进行检测情况来判断是否启动水管控制阀3016，如果分离桶3018内泥土的浓度高，则说明分离不彻底，需要继续加水分离。

另外，在水坝隧洞305的内侧顶部开有多个弧形空腔3013；所述隧洞监控摄像头306为多组，分别安装在弧形空腔3013内；此时可通过隧洞监控摄像头306对流体输出情况进行监控。

另外，弧形空腔3013的下端外侧设置玻璃板3014隔离，并通过玻璃板3014将隧洞监控摄像头306封闭在弧形空腔3013内；玻璃板3014既不会影响监控，同时又能隔离水汽，可防止水汽影响监控摄像。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。