赤水河節(jié)能航標工作船設計

韋清平

（貴州省赤水航道船廠 赤水 564700）

赤水河系長江干線主要支流，是貴州黔北地區(qū)貨物出川重要通道。目前赤水河干流白楊坪至合江段248km 為通航河段，其中等級航道157 km。赤水河航道具有流急、灘多、長、窄、淺的特征，屬于典型的山區(qū)急流航道。

赤水河航道處擔負整個航道的養(yǎng)護工作，設有二等航標，各類標志達230余座，擁有航標工作船6艘。近年來，為保護赤水河水環(huán)境，節(jié)能降耗，研發(fā)并建造了一批節(jié)能航標工作船。本文基于船型研發(fā)的成果及實績，對赤水河節(jié)能航標工作船的設計要點進行闡述，以期為山區(qū)淺水急流航道節(jié)能航標工程船的設計提供借鑒。

目前赤水河干流鰱魚溪至二郎段108km，為V 級航道，比降0.87‰，灘險150處，航深0.5～0.7m，航寬10～15 m，彎曲半徑80～150 m，最大流速5m／s，一般流速1～1.5m／s；鰱魚溪至合江段49km，為IV 級航道，比降0.3‰，灘險26處，航深0.8～0.9m，航寬25～30 m，彎曲半徑250m，最大流速3 m／s，一般流速0.5～1 m／s。赤水河節(jié)能航標工作船設計應滿足通航環(huán)境條件，其性能應滿足C 級航區(qū)J2級航段的相關要求［1］。

1 船舶主要要素的選擇

赤水河航標工作船主要承擔灘上作業(yè)，急流航道灘上設標、護標、監(jiān)測水位的工作，工作環(huán)境較為惡劣。該類船主要要素選擇應在滿足通航條件以及保證船舶性能的前提下，重點考慮船舶操縱性和經(jīng)濟性等［2］。

結合航道現(xiàn)狀，基于工作需求，從提高安全生產(chǎn)操縱適用性及運行經(jīng)濟性出發(fā)，經(jīng)多方案優(yōu)化評估，得到赤水河航標工作船較佳的船舶主要要素取值范圍，見表1。

表1 赤水河航標工作船較佳的船舶主要要素范圍

2 型線設計

赤水河灘多、長、窄、水淺，為保證航標工作船能常年航行，船體型線設計是關鍵。

（1）船首型線。為確保航標船工作時靠離岸邊可靠、方便、壓浪性能好，上下灘主甲板不易上浪，操作平穩(wěn)，穩(wěn)定性能較好，建議采用平頭壓浪型。

（2）船舯部型線。船舯部型線直接影響船舶的吃水、航速、上灘能力，建議采用圓舭型線，使船舶具有較高的快速性能和經(jīng)濟性能。

（3）船尾部型線。尾部的選擇主要考慮船舶的推進性能，確保工作時船舶具有較好的倒車性能，通過優(yōu)化傳統(tǒng)的半隧道型線，采用敞開式隧道加壓水板船尾，可滿足船舶在灘上作業(yè)等有較好的操縱性能。

3 總體布局設計

赤水河航標工作船總體布局重點考慮船舶的使用性能，船舶的浮態(tài)以及船員生活空間的舒適性等因素。航標工作船的主要工作區(qū)域位于首甲板，必須保證有安全的工作環(huán)境，以及設標、護標主要器材可以施展的空間。經(jīng)論證主甲板長度選用5.5m 較為適宜。

主甲板以下設置首、尾防撞艙、機艙、抗沉艙、船員艙、會議艙等，既滿足規(guī)范又滿足使用工況要求。主甲板上設配電房、廁所、駕駛室等。

駕駛室布置在船首，機艙布置在船舯偏后區(qū)域，船員室（會議室）布置在駕駛室與機艙之間；會議室設在船首部，船舯部設駕駛室，之下設船員室，機艙布置在舯后，從而使生產(chǎn)、生活區(qū)域達到優(yōu)化組合。典型布置外觀見圖1。

圖1 赤水河中游航標工作船外觀

4 結構設計

赤水河航標工作船主要在枯水期航行，船舶吃水受到限制，因此船舶空船重量控制至關重要，必須開展結構優(yōu)化設計。設計船結構采用橫骨架式，全鋼質(zhì)電焊結構；在滿足現(xiàn)行規(guī)范［3］的前提下，選用可靠性能好的優(yōu)質(zhì)材料，以達到減輕船舶自重，控制吃水的目的。

5 設備優(yōu)選

赤水河節(jié)能航標工作船應選用節(jié)能設備。通過選型論證，該類船動力裝置、發(fā)電機組、液壓舵機等主要設備的配備情況如下：

6 結語

經(jīng)實船航行測試，赤水河節(jié)能航標工作船相比于母型船，在相同功率下設計航速提高30%以上，每千瓦小時的耗油量降低，船舶操縱性高，節(jié)能效果明顯。赤水河節(jié)能航標工作船的設計要點，可為國內(nèi)相似河流航道節(jié)能航標工作船設計提供借鑒。

［1］中華人民共和國海事局.船舶與海上設施法定檢驗規(guī)則：內(nèi)河船舶法定檢驗技術規(guī)則［M］.北京：人民交通出版社.2011.

［2］顧敏童.船舶設計原理［M］.上海：上海交通大學出版社.2003.

［3］中國船級社.鋼質(zhì)內(nèi)河船舶建造規(guī)范［J］.北京：人民交通出版社.2009.