本发明是安装于礁石上的淡水资源库装置，是为在海洋中的礁石上建造储备淡水而设计的，属于海洋建设设施领域。
背景技术：
我国现有海洋国土3000多万平方公里，在印度洋还有海洋专属区16万平方公里，礁石遍布海洋的每个角落；随着海洋科学考察的不断进行，我们在广袤无边的海洋上还会有更多的发现，还会有更多的海洋专属区；海洋资源及其丰富，亟待我们去开发；我国的内陆经济发展到一定程度必须向海洋经济发展；今后十年乃至数百年，经营海洋，建设海洋，发展海洋经济将是我国经济工作的重心；但是经营海洋，建设海洋，发展海洋经济必须解决海洋中的淡水问题；由于目前海洋中缺乏淡水，在海洋活动中存在很多难以想象的困难和不方便；破解海洋淡水问题是经营海洋，建设海洋，发展海洋经济的前提；现有技术有在海岛上设置雨水收集系统的，但礁石却没有用来储存淡水的，现有技术也无法利用礁石储存淡水；
本发明提供的安装于礁石上的淡水资源库装置可以部分缓解这些问题。
技术实现要素：
破解海洋淡水问题的关键是在海洋中生产并储存淡水备用，用海水作原料生产淡水的技术已经成熟，世界上有十多个国家的一百多个科研机构在进行着海水淡化的研究，有数百种不同结构和不同容量的海水淡化设施在工作；一座现代化的大型海水淡化厂，每天可以生产几千、几万甚至近百万吨淡水。水的成本在不断地降低，有些国家已经降低到和自来水的价格差不多；某些地区的淡化水量达到了国家和城市的供水规模；因此，只需要在海洋中布局若干淡水资源库就可以成功解决海洋中淡水资源问题；由于海洋上特点鲜明，环境特殊，只要在海岛上、礁石上、水面上、沙滩上按照一定距离设置一定容量的淡水资源库，进行海水淡化储存备用，就可能解决海洋中的淡水资源问题。
本方案的具体做法是：采用如图1所示的安装于礁石上的淡水资源库装置，由进水管、淡水制造设施、淡水储存库、取水管、工作平台、生活设施、防护大棚、增高设施、直爬梯与礁石组成的；进水管一端与淡水制造设施连接，另一端伸入海水中；淡水制造设施安装在防护大棚内的工作平台上部，淡水制造设施将海水制作成淡水后送入淡水储存库中，淡水储存库下部由孔，孔与取水管密封固结，上部四周与工作平台密封连接，侧面与下部与增高设施严密连接；工作平台下部和淡水储存库的上口密封固结，并与增高设施的上部固结，上部四周与防护大棚的下部固结，在大棚内部安装着淡水制造设施与生活设施；增高设施下部与礁石顶部固结，侧面与直爬梯固结，上部与工作平台及防护大棚连接。
所述的进水管是将海水吸入到淡水制造设施的设施，优先推荐采用直径100-200毫米的硬质塑料管制作，敷设在增高设施的侧边和工作平台上，一端和淡水制造设施联通且固结。
淡水制造设施是将海水淡化成淡水的设施，制成的淡水直接送入淡水储存库，现在所用的海水淡化方法有海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、反渗透法以及碳酸铵离子交换法，目前应及蒸馏法是市场中的主流；所述的淡水制造设施是指用反渗透膜法进行海水淡化的设备，由吸水设施、淡化设施和送水设施组成的，其中吸水设施、淡化设施和送水设施都安装在保护棚内；吸水设施由吸水管、水泵、原料池组成，吸水管一端与水泵相连，一端深入海水中；水泵由进水阀门、泵体、电机与出水阀门组成，进水阀门将吸水管与泵体连成整体，出水阀将泵体与原料池连接，电机将泵体与电源连接；淡化设施是将原料池中的海水转化成淡水的设施，一端与原料池连接，一端与送水设施连接；送水设施将淡水输入淡水储存库中储存。
所述的淡水储存库是储存淡水的设施，优先推荐采用厚度为80-100毫米的钢板制作容积为10000立方米的半球形容器结构，半球结构外围设置锚固筋，锚固筋的一端与结构层垂直固结，锚固筋其余部分全部埋设在增高设施中；结构层内有衬板，由防腐瓷板制作，粘贴在结构层内表面，结构层外嵌固在增高设施内部，上和工作平台密封固结，下和取水管联通且密封固结；取水管是将淡水储存库输送出去的设施，由管件和阀门组成的，管件优先推荐采用直径100-200毫米的钢管制作，取水管和淡水储存库的连接部位以及管件的主要部位埋设在增高设施中，阀门和与阀门连接的管件外露在增高设施的侧面。
所述的工作平台是密封覆盖在淡水储存库上部的部件，由梁板组成，优先推荐采用钢筋混凝土制作，钢筋混凝土梁高1米宽450毫米，板厚120毫米，梁板上部平齐，下部高度不等，梁的两端和板的四周都固结在增高设施的顶部；工作平台上部布置着防护大棚、淡水制造设施和生活设施，在淡水制造设施的一侧，工作平台有直径125-225毫米的孔，淡水制造设施制造的淡水通过此孔将淡水注入淡水储存库中。
所述的生活设施是供在礁石上的淡水资源库装置上工作的人员使用的设施，包括厨房、休息室、娱乐室；工作平台上在生活设施部位有直径800毫米的孔，孔上加盖，只有取生活用水或进入淡水储存库内部检修时孔盖才打开。
所述的防护大棚是位于工作平台上部的防护设施，由墙和顶棚组成，优先推荐采用厚度为200毫米厚的钢筋混凝土墙体，厚度60毫米厚的薄壳结构制作顶棚；墙的下端与工作平台、增高设施的顶部固结，上部与顶棚固结；防护大棚的墙在直爬梯的部位由门，在进水管部位有孔，进水管密封贯穿防护大棚连接内外设施。
所述的增高设施是增高礁石的设施，优先推荐采用素混凝土浇筑制作，是保证淡水储存库在台风时位于海浪上部的设施。
所述的直爬梯是进入防护大棚的交通设施，是设置在增高设施一侧的梯状部件，由立柱、横档、外罩和锚脚组成的，采用两根75号角钢作立柱，用45号角钢作横档，用宽40毫米后3毫米的扁钢带制作外罩；直爬梯通过锚脚与嵌固设施的侧面连成整体；其中，立柱垂直于地面且与增高设施的侧面平行，横档平行于增高设施，在两根立柱之间垂直于立柱，平行、间隔布置且两端与立柱固结；外罩是圆弧形部件，两端垂直于立柱和横档间隔平行布置在增高设施侧面的对面，与立柱相交且固结；锚脚与外罩平行、相对，一端与立柱垂直固结，另一端埋在增高设施中。
所述的礁石上的淡水资源库的安装方法是，先施工增高设施与淡水储存库，再安装直爬梯、再依次安装工作平台、安装防护大棚、安装淡水制造设施、安装生活设施、安装进水管、安装取水管。
所述的增高设施的施工是在礁石上清除礁石表面杂物后进行的，优先推荐采用现浇混凝土施工增高设施；增高设施的高度以确保海浪不会使海水进入淡水储存库为准；增高设施施工时，按照礁石的表面是在水上还是水下两种不同的情况进行；当礁石表面在水面以上时，按照在陆地或海岛上施工混凝土的方法，进行支模板、安装钢筋、浇筑混凝土的方法进行；当礁石处于水面一下时，采用“一种高粘聚性的混凝土”(专利申请号：201711106835.5)浇筑水下部分，然后再按照上述水面施工的方法施工；施工“一种高粘聚性的混凝土”时，先根据礁石的形状支设好模板，钢筋安装好，将礁石表面清理干净后，用船舶将模板和钢筋分别整体吊放到位，在水中浇筑“一种高粘聚性的混凝土”，这种混凝土由于粘聚性好，在水中不分散，可以免去围堰、抽水等复杂的施工过程；增高设施必须将淡水储存库牢靠固结在礁石上，增高设施的施工必须配合淡水储存库3的安装同步进行，而且还要关注取水管的预埋套管的安装，安装直爬梯的预埋件的安装，安装进水管的支架埋件的安装，与工作平台梁板的连接件的安装以及与防护大棚柱、墙、大门连接件的安装。
所述的淡水储存库的安装是在增高设施的施工过程中吊装的，增高设施的施工过程，就是对淡水储存库的固定过程；当增高设施施工到水面以上时，首先确定淡水储存库水平坐标与标高位置，使淡水储存库的上口处于任何风浪下都不能让海水进入的高度；同时制作淡水储存库的安装支架，淡水储存库的安装支架优先推荐采用20号工字钢或h型钢制作，淡水储存库的安装支架由立柱、横梁、剪刀撑组成，8-12根立柱沿淡水储存库的外围布置，立柱间每隔1.5-2.0米设置一道横梁将全部立柱连接成整体，且在相对的立柱间，对角设置水平连系梁；在淡水储存库与淡水储存库的安装支架之间定位后采用临时固定；
淡水储存库定位后，安装淡水储存库与增高设施之间的锚固设施；锚固设施用直径8-12毫米，长度1-1.5米的钢筋制作，一端垂直焊接在淡水储存库的外表面，间隔1.5-2米呈梅花形布置，另一端及全部锚固设施埋设在增高设施中，锚固设施与增高设施的钢筋相碰时采用帮扎连接；淡水储存库准确定位，预埋套管和预埋件安装完毕，锚固设施安装完毕，增高设施的模板钢筋验收合格后即可浇筑增高设施的混凝土，淡水储存库的安装支架也埋设在混凝土中。
所述的直爬梯安装在增高设施验收合格后进行，如果增高设施上已经预先埋设了安装直爬梯的预埋件，则将直爬梯的锚固件的一端垂直焊接在预埋件上，再将直爬梯的梯体焊接在锚固件的另一端即可；如果没有预埋件，先在增高设施上安装直爬梯的位置测设放线，再将直爬梯的梯体在增高设施的一侧平行于增高设施侧面，通过膨胀螺栓或植筋将锚固件垂直地锚固在增高设施侧面，锚固件一端埋设在增高设施中，另一端与直爬梯的梯体固结。
所述的安装工作平台是在淡水储存库验收合格后进行；如果安装工作平台采用钢梁钢板制作，则先在增高设施的顶部测设确定工作平台的梁板的位置，安装梁板，并使梁板与淡水储存库上部密封覆盖固结；但由于礁石上的淡水资源库需要很高的耐腐蚀性，优先推荐采用现浇钢筋混凝土梁板制作，钢筋混凝土有现浇与装配两种，装配式的混凝土梁板的施工类似于钢结构梁板施工，注意制作时在检修口的位置预留检修孔；现浇混凝土梁板施工是预先安装模板、钢筋、埋件，再浇筑混凝土；在安装模板和钢筋时，注意制作时在检修口的位置预留检修孔和防护大棚的柱、墙基础的插筋以及淡水制造设施的基础施工。
所述的防护大棚的安装在工作平台安装验收合格后进行，先在工作平台、增高设施的顶部测设防护大棚的柱墙的位置，如果防护大棚采用钢框架或钢筋混凝土框架，则依次先安装柱，再安装顶棚，后安装墙体；由于海面上风高浪急，防护大棚的墙体承受的剪力大，优先推荐采用厚度为200-400毫米厚的现浇混凝土剪力墙结构；墙体模板安装时，在防护大棚的墙的直爬梯的部位预留安装大门所需的门洞，并在进水管穿越墙体的部位留孔并埋设安装进水管的预埋套管，待进水管安装完毕以及大门安装后密封。
所述的淡水制造设施的安装在防护大棚安装完成后进行；如果工作平台采用钢结构或预制混凝土装配式结构，先在工作平台上定位放线，施工基础；安装时先确定淡水输送泵的位置与标高，以淡水输送泵的中心位置为控制点，以淡水输送泵的进出口中心线的标高为控制标高依次确定海水淡化设施、海水泵、吸水管的位置与标高，吸水管一端伸入海水中一端与海水泵密封联通，吸水管在与工作平台和增高设施接触的部位每2-3米设置一道支架连接；海水淡化设施一端与海水泵联通，另一端与淡水输送泵联通，通过淡水输送泵将淡水输送给淡水储存库。
所述的生活设施的安装在工作平台验收合格后进行；生活设施包括工作人员日常生活所需的设施，属于公知技术，这儿不再赘述，生活用的水在检修口取出，首先定位检修口的位置，安装检修口与检修口的防护设施，注意检修口部位必须做好安全防护慎防人员坠入。
所述的进水管和取水管的安装在在增高设施与淡水储存库验收合格后进行；根据淡水制造设施的海水泵的进口标高和方向确定进水管的标高与方向，使进水管的一端与海水泵的进口密封联通，另一端深入海水中；进水管从防护大棚的墙体穿过时，必须从在墙体中预先埋设的预埋管中穿过，管道固定后，将进水管与预埋管密封；
取水管穿过埋设在增高设施中的预埋套管与淡水储存库相应部位的预留孔密封固结，将取水管与预埋套管密封后，在取水管的外部安装阀门。
本发明的有益效果是在礁石上储存淡水备用，并能抵御海浪、海风等恶劣环境的影响。
附图说明：
图1安装于礁石上的淡水资源库装置示意图。
图中：1-进水管；2-淡水制造设施；3-淡水储存库；4-取水管；5-工作平台；6-生活设施；7-防护大棚；8-增高设施；9-直爬梯；10-礁石。
具体实施方式
实施例
某工程在礁石上采用了如图1所示的安装于礁石上的淡水资源库装置，采用如图1所示的安装于礁石上的淡水资源库装置，由进水管1、淡水制造设施2、淡水储存库3、取水管4、工作平台5、生活设施6、防护大棚7、增高设施8、直爬梯9与礁石10组成的；进水管1一端与淡水制造设施2连接，另一端伸入海水中；淡水制造设施2安装在防护大棚7内的工作平台5上部，淡水制造设施2将海水制作成淡水后送入淡水储存库3中，淡水储存库3下部由孔，孔与取水管4密封固结，上部四周与工作平台5密封连接，侧面与下部与增高设施8严密连接；工作平台5下部和淡水储存库3的上口密封固结，并与增高设施8的上部固结，上部四周与防护大棚7的下部固结，在大棚内部安装着淡水制造设施2与生活设施6；增高设施8下部与礁石10顶部固结，侧面与直爬梯9固结，上部与工作平台5及防护大棚7连接。
所述的进水管1是将海水吸入到淡水制造设施2的设施，采用直径200毫米的硬质塑料管制作，敷设在增高设施8的侧边和工作平台5上，一端和淡水制造设施2联通且固结。
淡水制造设施2是将海水淡化成淡水的设施，制成的淡水直接送入淡水储存库3，现在所用的海水淡化方法有海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、反渗透法以及碳酸铵离子交换法，目前应及蒸馏法是市场中的主流；所述的淡水制造设施2是指用反渗透膜法进行海水淡化的设备，由吸水设施、淡化设施和送水设施组成的，其中吸水设施、淡化设施和送水设施都安装在保护棚内；吸水设施由吸水管、水泵、原料池组成，吸水管一端与水泵相连，一端深入海水中；水泵由进水阀门、泵体、电机与出水阀门组成，进水阀门将吸水管与泵体连成整体，出水阀将泵体与原料池连接，电机将泵体与电源连接；淡化设施是将原料池中的海水转化成淡水的设施，一端与原料池连接，一端与送水设施连接；送水设施将淡水输入淡水储存库3中储存。
所述的淡水储存库3是储存淡水的设施，采用厚度为100毫米的钢板制作容积为10000立方米的半球形容器结构，半球结构外围设置锚固筋，锚固筋的一端与结构层垂直固结，锚固筋其余部分全部埋设在增高设施中；结构层内有衬板，由防腐瓷板制作，粘贴在结构层内表面，结构层外嵌固在增高设施内部，上和工作平台密封固结，下和取水管联通且密封固结；取水管是将淡水储存库输送出去的设施，由管件和阀门组成的，管件采用直径200毫米的钢管制作，取水管4和淡水储存库3的连接部位以及管件的主要部位埋设在增高设施8中，阀门和与阀门连接的管件外露在增高设施8的侧面。
所述的工作平台5是密封覆盖在淡水储存库3上部的部件，由梁板组成，采用钢筋混凝土制作，钢筋混凝土梁高1米宽450毫米，板厚120毫米，梁板上部平齐，下部高度不等，梁的两端和板的四周都固结在增高设施8的顶部；工作平台5上部布置着防护大棚7、淡水制造设施2和生活设施6，在淡水制造设施2的一侧，工作平台5有直径225毫米的孔，淡水制造设施2制造的淡水通过此孔将淡水注入淡水储存库3中。
所述的生活设施6是供在礁石上的淡水资源库装置上工作的人员使用的设施，包括厨房、休息室、娱乐室；工作平台5上在生活设施6部位有直径800毫米的孔，孔上加盖，只有取生活用水或进入淡水储存库3内部检修时孔盖才打开。
所述的防护大棚7是位于工作平台5上部的防护设施，由墙和顶棚组成，采用厚度为200毫米厚的钢筋混凝土墙体，厚度60毫米厚的薄壳结构制作顶棚；墙的下端与工作平台5、增高设施8的顶部固结，上部与顶棚固结；防护大棚7的墙在直爬梯9的部位由门，在进水管1部位有孔，进水管1密封贯穿防护大棚7连接内外设施。
所述的增高设施8是增高礁石的设施，优先推荐采用素混凝土浇筑制作，是保证淡水储存库3在台风时位于海浪上部的设施。
所述的直爬梯9是进入防护大棚7的交通设施，是设置在增高设施8一侧的梯状部件，由立柱、横档、外罩和锚脚组成的，采用两根75号角钢作立柱，用45号角钢作横档，用宽40毫米后3毫米的扁钢带制作外罩；直爬梯9通过锚脚与嵌固设施6的侧面连成整体；其中，立柱垂直于地面且与增高设施8的侧面平行，横档平行于增高设施8，在两根立柱之间垂直于立柱，平行、间隔布置且两端与立柱固结；外罩是圆弧形部件，两端垂直于立柱和横档间隔平行布置在增高设施8侧面的对面，与立柱相交且固结；锚脚与外罩平行、相对，一端与立柱垂直固结，另一端埋在增高设施8中。
所述的礁石上的淡水资源库的安装方法是，先施工增高设施8与淡水储存库3，再安装直爬梯9、再依次安装工作平台5、安装防护大棚7、安装淡水制造设施2、安装生活设施6、安装进水管1、安装取水管4。
所述的增高设施8的施工是在礁石上清除礁石表面杂物后进行的，采用现浇混凝土施工增高设施8；增高设施8的高度以确保海浪不会使海水进入淡水储存库3为准；增高设施8施工时，按照礁石的表面是在水上还是水下两种不同的情况进行；当礁石表面在水面以上时，按照在陆地或海岛上施工混凝土的方法，进行支模板、安装钢筋、浇筑混凝土的方法进行；当礁石处于水面一下时，采用“一种高粘聚性的混凝土”(专利申请号：201711106835.5)浇筑水下部分，然后再按照上述水面施工的方法施工；施工“一种高粘聚性的混凝土”时，先根据礁石的形状支设好模板，钢筋安装好，将礁石表面清理干净后，用船舶将模板和钢筋分别整体吊放到位，在水中浇筑“一种高粘聚性的混凝土”，这种混凝土由于粘聚性好，在水中不分散，可以免去围堰、抽水等复杂的施工过程；增高设施8必须将淡水储存库3牢靠固结在礁石上，增高设施8的施工必须配合淡水储存库3的安装同步进行，而且还要关注取水管4的预埋套管的安装，安装直爬梯9的预埋件的安装，安装进水管1的支架埋件的安装，与工作平台5梁板的连接件的安装以及与防护大棚7柱、墙、大门连接件的安装。
所述的淡水储存库3的安装是在增高设施8的施工过程中吊装的，增高设施8的施工过程，就是对淡水储存库3的固定过程；当增高设施8施工到水面以上时，首先确定淡水储存库3水平坐标与标高位置，使淡水储存库3的上口处于任何风浪下都不能让海水进入的高度；同时制作淡水储存库3的安装支架，淡水储存库3的安装支架采用20号工字钢或h型钢制作，淡水储存库3的安装支架由立柱、横梁、剪刀撑组成，8-12根立柱沿淡水储存库3的外围布置，立柱间每隔2.0米设置一道横梁将全部立柱连接成整体，且在相对的立柱间，对角设置水平连系梁；在淡水储存库3与淡水储存库3的安装支架之间定位后采用临时固定；
淡水储存库3定位后，安装淡水储存库3与增高设施8之间的锚固设施；锚固设施用直径12毫米，长度1.5米的钢筋制作，一端垂直焊接在淡水储存库3的外表面，间隔2米呈梅花形布置，另一端及全部锚固设施埋设在增高设施8中，锚固设施与增高设施8的钢筋相碰时采用帮扎连接；淡水储存库3准确定位，预埋套管和预埋件安装完毕，锚固设施安装完毕，增高设施8的模板钢筋验收合格后即可浇筑增高设施8的混凝土，淡水储存库3的安装支架也埋设在混凝土中。
所述的直爬梯9安装在增高设施8验收合格后进行，先在增高设施8上安装直爬梯9的位置测设放线，再将直爬梯9的梯体在增高设施8的一侧平行于增高设施8侧面，通过膨胀螺栓或植筋将锚固件垂直地锚固在增高设施8侧面，锚固件一端埋设在增高设施8中，另一端与直爬梯9的梯体固结。
所述的安装工作平台5是在淡水储存库3验收合格后进行；采用现浇钢筋混凝土梁板制作，混凝土梁板施工时预先安装模板、钢筋、埋件，再浇筑混凝土；在安装模板和钢筋时，注意制作时在检修口的位置预留检修孔和防护大棚7的柱、墙基础的插筋以及淡水制造设施2的基础施工。
所述的防护大棚7的安装在工作平台5安装验收合格后进行，先在工作平台5、增高设施8的顶部测设防护大棚7的柱墙的位置，防护大棚7的墙体采用厚度为200毫米厚的现浇混凝土剪力墙结构；墙体模板安装时，在防护大棚7的墙的直爬梯9的部位预留安装大门所需的门洞，并在进水管1穿越墙体的部位留孔并埋设安装进水管1的预埋套管，待进水管1安装完毕以及大门安装后密封。
所述的淡水制造设施2的安装在防护大棚7安装完成后进行；安装时先确定淡水输送泵的位置与标高，以淡水输送泵的中心位置为控制点，以淡水输送泵的进出口中心线的标高为控制标高依次确定海水淡化设施、海水泵、吸水管的位置与标高，吸水管一端伸入海水中一端与海水泵密封联通，吸水管在与工作平台5和增高设施8接触的部位每2米设置一道支架连接；海水淡化设施一端与海水泵联通，另一端与淡水输送泵联通，通过淡水输送泵将淡水输送给淡水储存库3。
所述的生活设施6的安装在工作平台5验收合格后进行；生活设施6包括工作人员日常生活所需的设施，生活用的水在检修口取出，首先定位检修口的位置，安装检修口与检修口的防护设施，注意检修口部位必须做好安全防护慎防人员坠入。
所述的进水管1和取水管4的安装在在增高设施8与淡水储存库3验收合格后进行；根据淡水制造设施2的海水泵的进口标高和方向确定进水管1的标高与方向，使进水管1的一端与海水泵的进口密封联通，另一端深入海水中；进水管1从防护大棚7的墙体穿过时，必须从在墙体中预先埋设的预埋管中穿过，管道固定后，将进水管1与预埋管密封；
取水管4穿过埋设在增高设施8中的预埋套管与淡水储存库3相应部位的预留孔密封固结，将取水管4与预埋套管密封后，在取水管4的外部安装阀门。