特定航線江海直達(dá)船舶規(guī)范與船型研發(fā)新動(dòng)向

中國(guó)船級(jí)社武漢規(guī)范研究所 羅肖鋒

自上世紀(jì)八九十年代以來(lái)，以“海進(jìn)江”模式為代表的江海直達(dá)船已運(yùn)營(yíng)多年。目前，散貨主要集中在江蘇和安徽航線，集裝箱航線雖然向上有所延伸，但都需要地方財(cái)政補(bǔ)貼方能維系，究其原因主要是過(guò)去的江海直達(dá)船舶的依據(jù)是海船規(guī)范，對(duì)船舶的技術(shù)要求是通過(guò)簡(jiǎn)單的打折方式實(shí)現(xiàn)的，因而導(dǎo)致船舶的尺度、結(jié)構(gòu)、性能等與江海直達(dá)的環(huán)境不能有效對(duì)接，且航線越深入內(nèi)河越顯得不相適應(yīng)。

在特定航線江海直達(dá)船舶規(guī)范研究與船型開發(fā)中，如何讓技術(shù)要求與船型更具有“河口型”船舶特征，是研究工作面臨的巨大挑戰(zhàn)。為此，需要采用生態(tài)系統(tǒng)理念，從人、船、環(huán)境諸要素入手，綜合分析通航環(huán)境、物流環(huán)境、市場(chǎng)環(huán)境、監(jiān)管環(huán)境、政策環(huán)境對(duì)船舶的影響，在此基礎(chǔ)上通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新，使新建船舶與生態(tài)系統(tǒng)各要素更為協(xié)調(diào)更為和諧，讓開發(fā)船型創(chuàng)造更大的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

關(guān)于江海直達(dá)船舶的解讀

2017年，長(zhǎng)江干線貨物通過(guò)量25億噸，其中江海聯(lián)運(yùn)14.1億噸；2017年，寧波舟山港江海聯(lián)運(yùn)貨運(yùn)量超過(guò)2.6億噸。目前，國(guó)家正在實(shí)施一批多式聯(lián)運(yùn)示范工程，江海直達(dá)貨運(yùn)量將會(huì)得到更大的提升，運(yùn)輸需求巨大。

江海直達(dá)運(yùn)輸?shù)暮叫刑攸c(diǎn)為既航行內(nèi)河又航行海上，國(guó)內(nèi)外有“海進(jìn)江”、“江出海”兩種運(yùn)輸模式，我國(guó)目前的江海直達(dá)運(yùn)輸主要為傳統(tǒng)的“海進(jìn)江”方式。

當(dāng)前長(zhǎng)江航運(yùn)環(huán)境有四大特點(diǎn)，一是長(zhǎng)江下游段每年進(jìn)出港船舶超過(guò)100萬(wàn)艘次，船舶密度較大，同時(shí)，急流航段及船舶過(guò)閘等都導(dǎo)致海船推操性能在內(nèi)河的不適應(yīng)；二是淺水航道、橋梁高度等限制導(dǎo)致海船船型在內(nèi)河航道上溯航程有限，需要減載或多程轉(zhuǎn)運(yùn)；三是減載及轉(zhuǎn)運(yùn)，導(dǎo)致待泊時(shí)間長(zhǎng)、運(yùn)輸成本高、貨損貨差大等問(wèn)題，經(jīng)濟(jì)效益較差；四是轉(zhuǎn)運(yùn)及轉(zhuǎn)駁易造成二次污染，外加使用重油等致使環(huán)保、能源等問(wèn)題加劇。因此，目前的“海進(jìn)江”模式與逐漸增加的江海直達(dá)貨運(yùn)量、日益提升的節(jié)能環(huán)保要求等存在突出的矛盾。

隨著長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶戰(zhàn)略的實(shí)施，長(zhǎng)江黃金水道在國(guó)家戰(zhàn)略中的主通道作用、在綜合立體交通走廊中的主骨架作用、在沿江產(chǎn)業(yè)布局中的主支撐作用、在多式聯(lián)運(yùn)中的主樞紐作用、在生態(tài)文明建設(shè)中的主基調(diào)作用日益凸顯。為此，國(guó)家批復(fù)設(shè)立了舟山江海聯(lián)運(yùn)服務(wù)中心，通過(guò)洋山和舟山兩個(gè)“龍眼”的建設(shè)，帶動(dòng)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展，當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入沿海經(jīng)濟(jì)與內(nèi)陸經(jīng)濟(jì)共同發(fā)展的新時(shí)期，江河海航運(yùn)一體化已經(jīng)成為航運(yùn)發(fā)展的新常態(tài)。長(zhǎng)江是我們的母親河，長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶集聚了全國(guó)40%以上的人口，這對(duì)長(zhǎng)江的生態(tài)保護(hù)，污染排放提出了特別的要求，當(dāng)前，建設(shè)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶的核心理念是“生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展”，決定了航運(yùn)也要走綠色生態(tài)之路。推動(dòng)江海直達(dá)發(fā)展，就是要能夠提供更加安全、便捷、高效、綠色、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)輸服務(wù)，就是要能夠較好滿足多層次、多樣化交通運(yùn)輸發(fā)展的需求。

為適應(yīng)江海航運(yùn)一體化、綠色生態(tài)航運(yùn)發(fā)展的需求，需要從總體上謀劃實(shí)施，探索并建立新的研發(fā)模式。要基于航行水域的風(fēng)浪條件、岸基支持能力等，采用新的理念和方法論，解決江海直達(dá)船舶的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題；要以綠色生態(tài)體系為統(tǒng)領(lǐng)，以船舶技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為載體，以船舶結(jié)構(gòu)、貨物、操作、能源、消防、救生、生活等系統(tǒng)為要點(diǎn)，在內(nèi)河船舶技術(shù)規(guī)范的基礎(chǔ)上，補(bǔ)充海段航行的技術(shù)要求；要從大物流、航運(yùn)鏈的層次全面分析航運(yùn)的各個(gè)要素，綜合考慮通航環(huán)境、通航建筑物、船舶經(jīng)濟(jì)性、節(jié)能減排等的限制要求，確定江海直達(dá)船舶的船型特征，研發(fā)“江出?！毙痛?，為江海直達(dá)運(yùn)輸提供一種更安全綠色、便捷高效的運(yùn)載工具。

指導(dǎo)性船型研發(fā)

CCS圍繞行業(yè)和市場(chǎng)需求，基于“江出海”的理念，采用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定與船型研發(fā)同步進(jìn)行的方法，充分考慮特定航線的岸基設(shè)施、救助、風(fēng)浪等通航環(huán)境條件，重點(diǎn)針對(duì)“三個(gè)特定”條件（特定海域、特定航線、特定船型），在關(guān)鍵技術(shù)研究基礎(chǔ)上，制定了獨(dú)立于內(nèi)河及海船船舶規(guī)范的第三套技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，聯(lián)合研發(fā)了“安全、環(huán)保、先進(jìn)、高效”的特定航線江海直達(dá)船型。

一、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究

1、基于“江出?！钡睦砟?/p>

首先考慮了江海直達(dá)船舶的航行特點(diǎn)，包括內(nèi)河及海上航程、航道條件、風(fēng)浪特征、岸基支持能力等，分析了受航行特點(diǎn)影響的江海直達(dá)船舶的船型特征，充分評(píng)估了內(nèi)河船舶技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)江海直達(dá)船舶的適用性。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)特定航線的風(fēng)浪環(huán)境條件，通過(guò)載荷、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等研究，確定了特定航線江海直達(dá)船的主尺度比范圍。其中L/B（長(zhǎng)寬比）、B/D（寬深比）較海船有一定放寬，適應(yīng)了船舶江出海的設(shè)計(jì)需求。

2、基于“載荷第一”的原則

江海直達(dá)船舶技術(shù)要求的制訂基于“載荷第一”的原則開展研究工作。船舶結(jié)構(gòu)強(qiáng)度研究中，基于實(shí)際航行水域的風(fēng)浪條件波浪載荷研究結(jié)論，引入可靠性理論進(jìn)行分析及衡準(zhǔn)，研究提出了江海直達(dá)船舶結(jié)構(gòu)技術(shù)要求，并通過(guò)實(shí)船測(cè)試進(jìn)行了驗(yàn)證；船舶耐波性研究中，同樣是以實(shí)際的風(fēng)浪特征參數(shù)作為輸入，對(duì)船舶耐波性開展仿真分析和試驗(yàn)驗(yàn)證研究，同時(shí)，提出了耐波性試驗(yàn)確定技術(shù)參數(shù)的等效要求，倡導(dǎo)創(chuàng)新；船舶操縱性研究中，利用數(shù)值預(yù)報(bào)方法對(duì)船舶的回轉(zhuǎn)進(jìn)行了模擬，分級(jí)分段提出了舵面積系數(shù)要求。

3、基于“風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估”方法

總體思路是對(duì)于保障船舶安全的設(shè)備，在部分設(shè)備失效的情況下，仍能保持一定的剩余動(dòng)力，確保船舶具有返航、靠港、沖灘的能力?；凇叭瑐溆?、自救與他救聯(lián)合、考慮系統(tǒng)單一風(fēng)險(xiǎn)事故”的原則，對(duì)特定航線江海直達(dá)船舶設(shè)備配備進(jìn)行優(yōu)化。

通過(guò)上述關(guān)鍵技術(shù)研究，系統(tǒng)解決了船舶結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、穩(wěn)性、基本干舷、設(shè)備配備等的合理設(shè)置問(wèn)題。基于關(guān)鍵技術(shù)研究成果，制定了適用于江海直達(dá)船舶的獨(dú)立的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，可指導(dǎo)江海直達(dá)船舶的設(shè)計(jì)、建造、檢驗(yàn)、營(yíng)運(yùn)等。

二、船型研發(fā)

為示范江海直達(dá)船型的設(shè)計(jì)建造營(yíng)運(yùn)，航運(yùn)界聯(lián)合研發(fā)了散貨船、集裝箱船、商品汽車滾裝船等引導(dǎo)性船型，研發(fā)船型具有如下特征。

1、宜江適海

研發(fā)船型吃水滿足江段水深的要求，空載時(shí)，可通過(guò)壓載、眠桅方式通過(guò)沿江橋梁；船舶平面尺度兼顧目前碼頭泊位長(zhǎng)度，同時(shí)與碼頭裝卸能力相匹配；采用高效舵，提高航行時(shí)的機(jī)動(dòng)性和靠離碼頭時(shí)的靈活性。

研發(fā)船型結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、穩(wěn)性及干舷設(shè)計(jì)適應(yīng)航行海域的風(fēng)浪條件，通過(guò)首型、減搖裝置等的優(yōu)選，保證船舶海上航行的耐波性。

2、安全經(jīng)濟(jì)

基于江海直達(dá)船舶技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)研發(fā)船型進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)利用模型試驗(yàn)、實(shí)船測(cè)試對(duì)相關(guān)要求進(jìn)行驗(yàn)證，保障了船舶的安全性。

船型采用載荷與強(qiáng)度直接設(shè)計(jì)方法，結(jié)合結(jié)構(gòu)優(yōu)化，鋼料重量有一定下降；基于江海直達(dá)船舶技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備配備較海船有一定程度的優(yōu)化。

3、節(jié)能環(huán)保

研發(fā)船型采用低阻線型、消渦鰭、機(jī)槳匹配、智能裝載及航速裝置等節(jié)能技術(shù)及措施，降低船舶的綜合能耗。

同時(shí)為L(zhǎng)NG綠色動(dòng)力系統(tǒng)提供預(yù)留空間，以滿足低排放控制區(qū)、環(huán)保等相關(guān)政策的要求。

新船型效益分析

江海直達(dá)船舶技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定充分考慮船舶的安全性和經(jīng)濟(jì)性，船型研發(fā)統(tǒng)籌兼顧物流環(huán)境、通航環(huán)境條件，針對(duì)特定航線船舶的有關(guān)船員、營(yíng)運(yùn)監(jiān)管等配套要求業(yè)已出臺(tái)，江海直達(dá)船舶研發(fā)做到了人、船、環(huán)境的協(xié)調(diào)平衡。目前，研發(fā)的舟山—馬鞍山2萬(wàn)噸級(jí)江海直達(dá)散貨船、蘇州—洋山的124TEU河海直達(dá)集裝箱船已經(jīng)營(yíng)運(yùn)，引領(lǐng)了特定航線江海直達(dá)運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展。

一、經(jīng)濟(jì)效益

特定航線江海直達(dá)運(yùn)輸作為主管部門為市場(chǎng)推薦的一種運(yùn)輸方式，一方面可讓經(jīng)營(yíng)者根據(jù)自身的經(jīng)營(yíng)能力，選擇江海直達(dá)船型或沿海船型，另一方面可為經(jīng)營(yíng)者優(yōu)化物流供應(yīng)鏈、改善船舶經(jīng)濟(jì)性打開空間。就干散貨運(yùn)輸而言，以舟山至長(zhǎng)江特定航線2萬(wàn)噸級(jí)江海直達(dá)散貨船為例，按特定航線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)建造的船型與按海規(guī)設(shè)計(jì)建造的海進(jìn)江船型相比，通過(guò)船型優(yōu)化，其載貨量增加13%左右，相應(yīng)噸造價(jià)減少16.5%左右，船舶能效提升15%以上。與此同時(shí)，基于特定航線風(fēng)浪環(huán)境條件不確定性大為降低的實(shí)際情況，通過(guò)內(nèi)河船員附加培訓(xùn)方式，對(duì)應(yīng)的噸人工成本可減少2/3左右。就集裝箱運(yùn)輸而言，以蘇州至洋山特定航線集裝箱船為例，目前該航線上河海聯(lián)運(yùn)價(jià)格約為500元/TEU，港口轉(zhuǎn)運(yùn)費(fèi)用約為220元/TEU，河海直達(dá)可為經(jīng)營(yíng)者節(jié)省大量的中轉(zhuǎn)費(fèi)用，縮短近1/3的運(yùn)輸時(shí)間。

總體來(lái)看，對(duì)于集裝箱江海直達(dá)運(yùn)輸而言，由于洋山港在沿海集裝箱進(jìn)出口的主導(dǎo)作用，同時(shí)考慮公路交通瓶頸及高額的集裝箱港口轉(zhuǎn)運(yùn)費(fèi)，將導(dǎo)致長(zhǎng)江集裝箱江（河）海直達(dá)運(yùn)輸較中轉(zhuǎn)運(yùn)輸具有明顯的優(yōu)勢(shì)，長(zhǎng)江集裝箱江（河）海直達(dá)運(yùn)輸市場(chǎng)未來(lái)發(fā)展前景良好，可以充分體現(xiàn)特定航線江海直達(dá)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及船型的經(jīng)濟(jì)價(jià)值；對(duì)于煤炭和鐵礦石等干散貨江海直達(dá)運(yùn)輸而言，由于載量、造價(jià)、船員成本的差異，加上政府正在進(jìn)行水上過(guò)駁轉(zhuǎn)運(yùn)整治工作，隨著長(zhǎng)江綠色生態(tài)航運(yùn)的深入推進(jìn)，江海直達(dá)運(yùn)輸?shù)膬?yōu)勢(shì)將逐漸凸顯。

二、社會(huì)效益

1、助力生態(tài)航運(yùn)建設(shè)

落實(shí)習(xí)總書記提出的關(guān)于長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶“共抓大保護(hù)，不搞大開發(fā)”的重要指示，需要加強(qiáng)長(zhǎng)江航運(yùn)生態(tài)建設(shè)。水上過(guò)駁對(duì)長(zhǎng)江行洪、船舶通航、生態(tài)環(huán)境保護(hù)和長(zhǎng)江飲用水安全造成了嚴(yán)重影響和干擾，而采用江海直達(dá)替代水上過(guò)駁中轉(zhuǎn)運(yùn)輸方式，對(duì)改善水上公共交通安全、公共環(huán)境安全均有著重大的意義。

目前，長(zhǎng)江干散貨運(yùn)力嚴(yán)重過(guò)剩是造成航運(yùn)生態(tài)惡化的主要根源之一，而利用特定航線江海直達(dá)船舶技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)具有的經(jīng)濟(jì)社會(huì)價(jià)值，引導(dǎo)和鼓勵(lì)經(jīng)營(yíng)者進(jìn)行江海直達(dá)運(yùn)力投放，可為船舶行業(yè)去產(chǎn)能和運(yùn)力調(diào)控“開前門”，對(duì)長(zhǎng)江航運(yùn)可持續(xù)發(fā)展有著重大的作用。

2、服務(wù)國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略

目前，南京以下12.5米深水航道初步貫通，中游航道6米深水航道建設(shè)正在推進(jìn)，上游Ⅲ級(jí)航道上延至宜賓，長(zhǎng)江航運(yùn)服務(wù)能力正逐步邁上新臺(tái)階。江海直達(dá)船舶作為橋梁和紐帶，可使長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶對(duì)接“一帶一路”、舟山江海聯(lián)運(yùn)服務(wù)中心輻射長(zhǎng)江。江海直達(dá)力爭(zhēng)成為世界內(nèi)河航運(yùn)的創(chuàng)新者、示范者、引領(lǐng)者，為全球內(nèi)河航運(yùn)發(fā)展貢獻(xiàn)長(zhǎng)江智慧、提供長(zhǎng)江方案。

江海直達(dá)運(yùn)輸是現(xiàn)代綜合交通運(yùn)輸體系的重要組成部分，可以優(yōu)化傳統(tǒng)的單一多環(huán)節(jié)中轉(zhuǎn)運(yùn)輸，讓航運(yùn)產(chǎn)業(yè)鏈更加完善，讓航運(yùn)價(jià)值鏈傳遞得更為高效。

根據(jù)交通運(yùn)輸部《關(guān)于推進(jìn)特定航線江海直達(dá)運(yùn)輸發(fā)展的意見》、《關(guān)于推進(jìn)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶綠色航運(yùn)發(fā)展的指導(dǎo)意見》等要求，江海直達(dá)船舶正在按照“點(diǎn)線面”的模式進(jìn)行拓展，從特定航線到河口、沿海水域；從長(zhǎng)江水系到珠江、黑龍江水系；從集、散船到船型的全覆蓋。可以預(yù)計(jì)，隨著示范船的營(yíng)運(yùn)，以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、船型、航線、水域范圍的不斷豐富與完善，江海直達(dá)船舶必將為國(guó)家戰(zhàn)略的實(shí)施起到更為有力的支撐作用。