一种用水作重力源、构件组装的挡水建筑物及其建造方法技术领域
本发明涉及一种用水作重力源、构件组装的挡水建筑物及其建造方法，本发明属于水工建筑领域。
背景技术
挡水建筑物是人类兴修水利的基础工具。但从古至今，人类修建挡水建筑物的主要重力源均来自于固态的土、石和钢筋混泥土等材料。而且由于材料是固态的，也因此人类修建的挡水建筑物通常也是固定的固体挡水建筑物。故，这类挡水建筑物通常是不能拆卸的，只能到期报废。
但从力学理论的角度看，修建坚固稳定的挡水建筑物，并不完全取决于使用什么材料作为重力源，还取决于挡水建筑物稳定结构的设计，最重要的是挡水建筑物实际获得的有效重力的大小。应该说,结构越稳定、获得的有效重力越大，修建的挡水建筑物就越坚固、越稳定。故发明者认为：液态水相对于固态的土、石和钢筋混凝土来说，虽然比重较轻，但我们完全可以通过增加水量来增加挡水建筑物实际获得的有效重力载荷。按照混泥土的比重每立方分米2.4千克算，我们增加的水的载荷量是水的比重每立方分米1千克的1.4倍就能达到混凝土的载荷量。换句话说，我们能使用2.4立方米的水，来代替1立方米的混泥土。故，只要乘水的容器结构稳定，我们完全可以用水作为挡水建筑物的主要重力源的材料，来替代以前人们习惯使用的大量固态重力源的材料。通俗地说，就是在确保容器结构稳定的前提下，我们能用水来修筑水坝。
假如，我们能够用水作为挡水建筑物的主要重力源的材料，并用它来代替固体重力源的材料，那么我们就能充分地利用水的流动性，轻松地用构件来组装挡水建筑物。这样挡水建筑物就可以通过构件组装来完成，也可以通过构件的拆卸来移除，从而使过去相对固定的挡水建筑物变成相对活动的挡水建筑物。而用水来替代固体重力源，不仅其获取容易，成本低廉、能节省大量费用，而且也节能环保。通俗地说，我们用水来修筑的水坝，是可以通过构件组装的方式完成的。
就目前的实际状况看，用水作为主要重力源，并用构件组装的方式来修建简单、低矮的挡水建筑物肯定是可行的。正如用直径30厘米、高30厘米、装满水的水桶，肯定能作为宽20厘米、水深20厘米、处于静水状态的、泥土基底的水沟的挡水建筑物。而随着构件材料的技术进步、容器结构的设计越来越合理和稳固、以及构件组装技术的提高，今后我们也完全有可能用该方法修建复杂、高大的挡水建筑物。故发明者以为，本发明将是人类兴修水利的基础工具的革命，它将极大地促进人类水利事业的发展。
发明内容
为了解决传统的固体挡水建筑物存在的成本高、难以移动的缺陷，本发明目的在于提供了一种用水作重力源、构件组装的挡水建筑物及其建造的方法。其特征和步骤如下：
一种用水作重力源、构件组装的挡水建筑物：
挡水建筑物由构件组成，该挡水建筑物可组装也可拆卸；
构件分为液体构件和固体构件；
液体构件为水；
固体构件为容器；
容器固定安装或摆放在挡水建筑物的基础上，水注入容器内。
由于容器是由固体构件组成的，因此容器指的是水箱、水箱群、挡水部件（即水闸的闸门）、承重支撑框架等所有非水的部件；事实上，由挡水部件和承重支撑框架构件组装的不渗漏和透水的闭合箱体就是水箱，即容器。
挡水建筑物的基础不在构件组装的挡水建筑物的范围内。
虽然挡水建筑物的基础可被视为是挡水建筑物的一部分。但挡水建筑物的基础是通用的。换句话说，任何挡水建筑物都需要有与其相适应的基础。另外挡水建筑物的基础对过流断面的影响很小，几乎不影响过流，所有不用拆除。故，这里所述的挡水建筑物，并不包括挡水建筑物的基础。即挡水建筑物的基础不在构件组装的挡水建筑物的范围内。
一种用水作为重力源、构件组装的挡水建筑物的建造方法：
其组装步骤：
第一步，将容器的固定安装或摆放在挡水建筑物的基础上；
第二步，将水注入容器之中。这样构件组装的挡水建筑物就完成了。
其拆卸步骤：
第一步，将容器中的水清除干净；
第二步，拆卸容器，这样挡水建筑物就拆卸完毕了。
本发明的有益效果：
本发明使用水作为主要重力源，其重力源的材料不仅获取容易，而且成本低廉，也无需回收。仅此一项，就能大幅降低挡水建筑物的成本；固体构件容器的制造成本可能较高（一是材料的用量可能较大；另一是使用钢材等材料做构件，存在锈蚀等问题，需要解决；还有就是容器必须解决渗漏、透水等问题），但构件可根据不同挡水建筑物所产生的不同的水位差值来制定标准（比如按水位差值3米、5米、8米、11米、15米……等来制定标准），并标准化，工厂化生产；而且构件基本都可回收，因此构件的最终成本只是折旧费用。这样相比过去的固体挡水建筑物而言，成本也应该不高；另外，用水作为主要重力源构件组装的挡水建筑物，建设周期短，资金周转快，能快速产生效益；还有就是此种挡水建筑物，能灵活应对季节变化，对生态环境的不良影响少；最后一点是通过移动该挡水建筑物（用类似于农作物的轮作轮休的办法），能解决因蓄水所产生的泥沙淤积和污染蓄积问题。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图中：1—挡水建筑物；2—水；3—容器；4—挡水建筑物的基础;5—自然水位线；6—蓄水位线；7—蓄水后下游水位线；8—松散沉积物；9—基岩。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细描述：
一种用水作重力源、构件组装的挡水建筑物：
挡水建筑物1由构件组成，该挡水建筑物1可组装也可拆卸；
构件分为液体构件和固体构件；
液体构件为水2；
固体构件为容器3；
容器3固定安装或摆放在挡水建筑物的基础4上，水2注入容器3内。
由于容器3是由固体构件组成的，因此容器3指的是水箱、水箱群、挡水部件（即水闸的闸门）、承重支撑框架等所有非水的部件；事实上，由挡水部件和承重支撑框架构件组装的不渗漏和透水的闭合箱体就是水箱，即容器3。
挡水建筑物1的基础4不在构件组装的挡水建筑物1的范围内。
虽然挡水建筑物1的基础4可被视为是挡水建筑物的一部分。但挡水建筑物的基础是通用的。换句话说，任何挡水建筑物都需要有与其相适应的基础。另外挡水建筑物1的基础4对过流断面的影响很小，几乎不影响过流，所有不用拆除。故，这里所述的挡水建筑物1，并不包括挡水建筑物1的基础4。即挡水建筑物1的基础4不在构件组装的挡水建筑物1的范围内。
一种用水作为重力源、构件组装的挡水建筑物的建造方法：
其组装步骤：
第一步，将容器3的固定安装或摆放在挡水建筑物的基础4上；
第二步，将水2注入容器3之中。这样构件组装的挡水建筑物就完成了。
其拆卸步骤：
第一步，将容器3中的水2清除干净；
第二步，拆卸容器3，这样挡水建筑物就拆卸完毕了。
本发明的使用范围
挡水建筑物是一种水利工具。相对于固定的挡水建筑物而言，用水2作为主要重力源，并用构件来组装的挡水建筑物，则是一种可通过拆卸、回收、再组装的方式，从而成为了可移动的水利工具。因此这种可移动的水利工具，不仅使用范围更广，而且使用起来更为便捷。可以这么说，只要固体构件的材料过关、容器3的框架设计成稳定结构、且构件设计精妙、组装技术高超，任何挡水建筑物都可以采用此方法来建造。
例1：用于封堵决口。
由于构件组装容器3的承重支撑框架对决口的过流断面的流量影响不大，我们不仅能相对容易放入决口中，且只要材料的比重大于水，能抵抗流动的水的水压，放入决口中就不易移动。然后再在承重框架上放置水箱，注满水2。应该说，只要水箱数量多，安装和摆放的合理，且能加入足够量的水，我们就能使承重支撑框架稳定牢固。承重支撑框架还可作为人们封堵决口时的运送物资和下闸的操作平台。在该操作平台上下闸，即安装挡水建筑物的挡水部件，就能快速封堵决口；
例2：快速加高固定的堤坝。
对于抵御20年一遇的洪水的堤坝而言，如遇百年一遇的洪水，通常都会漫堤的。在堤坝和堤坝的基础坚固稳定的前提下，如果我们准备好了用水2作为重力源，并用构件组装挡水建筑物的固体构件（即容器3），那么我们就能快速地加高堤坝，抵御漫堤。因为作为主要重力源的水2容易快速获得，且成本低廉，我们只要用水泵将水2抽入容器3中即可。洪水退去之后，我们也能快速回收挡水建筑物的固体构件，妥善保管，可长期使用。
例3：修建临时挡水建筑物。
有时我们需要修建临时的挡水建筑物。过去我们通常用固体材料来修建这类挡水建筑物。这不仅需要将大量的固体材料运输到施工现场，使用完了之后，还要将这些材料从施工现场运走。这不仅消耗时间和人力，而且也增加了大量的运输成本。如果使用本发明，就能大幅节约时间和人力，也能大量减少材料和运输成本，且构件都能回收再利用。经济效益巨大。只要看过央视纪录片《年修》的人都不难感受到：如果使用本发明的方法对都江堰进行“年修”，成本将会大幅减少。
例4：水下工程的施工工具
有些水下工程，需要修建临时挡水建筑物，以便于施工。本发明正好适合。
例5：修建拦河闸坝
任何流域的水能资源都是相对固定的。故我们是修建拦河高坝还是修建拦河矮坝，其获得的水能都不会超过流域水能资源的上限。但在获得水能资源相同的情况下，修建水能利用效益相同的一座拦河高坝和修建多座拦河矮坝，投资是不同的，因此经济效益也会不同。过去，修建一座高坝往往比修建多座相应的矮坝，其总投资少、经济效益高。故，虽然修建高坝在生态方面的副作用大，但由于经济效益高，人们依然会选择修建高坝。有了本发明，在获得水能资源相同的情况下，修建多座相应的矮坝，其总成本，未必比修建一座高坝的高，相反可能会低，甚至会低很多。而生态方面的副作用则比修建高坝的小很多。而修建拦河坝产生的蓄水区的泥沙淤积和污染蓄积也比较容易解决。因此按照本发明的方法，通过多修建拦河矮坝，即修建用水2作为主要重力源，并用构件组装的闸坝，将会成为未来水利建设的主流。因为这更符合水利的规律和水利发展的需要。故本发明是人类兴修水利的基础工具的革命，并将极大地促进人类水利事业的发展。