王帥

摘 要：本文對西北內(nèi)陸地區(qū)在運行船舶的技術現(xiàn)狀進行一些分析和歸納，并針對其中落后的設計及建造技術及理念，提出了具有針對性的改進意見，希望對西北地區(qū)船舶設計建造水平的提升提供一些參考。

關鍵詞：西北地區(qū);內(nèi)河湖泊水庫;船舶技術。

一、西北內(nèi)河船舶技術現(xiàn)狀

我國西北地區(qū)內(nèi)河通航區(qū)域主要集中在黃河流域的青海、甘肅和寧夏這三個省和自治區(qū)。

青海省是長江、黃河、瀾滄江的發(fā)源地，被譽為“三江源頭”，水運資源豐富。通航水域主要集中在黃河尕瑪羊曲至寺溝峽段、青海湖和可魯克湖，旅游客運是其發(fā)展的主要目的。截至目前，青海全省航道里程約750公里，通航里程600多公里，碼頭數(shù)量50個，泊位達到82個，年客運量70余萬人、客運周轉(zhuǎn)量近900萬人公里。

甘肅雖為內(nèi)陸省份，但擁有相對豐富的流域，全省內(nèi)河航道總里程達到1300余公里，通航里程達900余公里。內(nèi)河航運已成為服務群眾方便出行的重要途徑之一，水運年客運量100萬人以上、旅客周轉(zhuǎn)量2000萬人公里以上，貨運量25萬噸以上、貨物周轉(zhuǎn)量180萬噸公里以上。

寧夏回族自治區(qū)內(nèi)通航水域主要包括黃河沙坡頭、青銅峽河段、吳忠市河段、銀川段、沙湖、典農(nóng)河等6處，江河、水庫、湖泊船舶種類繁雜，主要有快艇、觀光游覽船、餐飲駁船等。

近20年來，西北地區(qū)內(nèi)河船舶的技術狀況和船型有了一定的發(fā)展。主要體現(xiàn)在以下幾個方面：隨著航道條件的改善，船舶平均噸位大幅增加;傳統(tǒng)內(nèi)河客船由于航速緩慢，已不能滿足市場需求，呈逐步淘汰之勢，中高檔旅游船和短途高速客船在一些航區(qū)呈發(fā)展態(tài)勢;內(nèi)河貨運船舶的機動船比例在明顯上升;河湖挖泥船、鹽湖采鹽船、水庫清漂船等現(xiàn)代工程船舶的數(shù)量和應用迅速增加;某些專項技術，如雙體船、電力推進船、掛槳機等方面的應用己達到一定水平。但是，內(nèi)河船舶還是普遍存在船型雜亂、平均噸位小、安全性能差、能耗高、污染嚴重等問題，從整體上來看，西北地區(qū)內(nèi)河船舶技術與東部沿海、長江流域等的先進水平相比差距仍然較大。主要表現(xiàn)如下：

1.船舶標準化落后

在船舶的標準化方面，西北內(nèi)河船舶標準制定與執(zhí)行狀況與國內(nèi)外總體船舶標準現(xiàn)狀及趨勢相比還存在很大的差距，甚至落后于西部航運整體的水平。內(nèi)河船舶標準制定與國際先進水平差距主要表現(xiàn)在：標準總量太少;標準制定時間太久，采用國際標準幾乎處于空白;標準結構不合理，體系不完善;缺乏實用性標準;對標準化工作不夠重視。

2.船舶技術狀態(tài)落后

西北內(nèi)河上很多船舶年久失修、完好率差，急待更新改造。船型結構老舊，自動化程度低，船員人數(shù)多等弊病。使用部門為了調(diào)度方便往往在船舶設計任務書中提出一條船舶能多用、通用、跨航區(qū)航行，對這種多用途的通用船，設計處理不當，時常使船上的設備多而廣、廣而全、全而亂，使得發(fā)揮船舶的技術經(jīng)濟性能受到影響。

除此以外，設計方法仍然沿用傳統(tǒng)的思路，設計的前期工作，新船型的研究開發(fā)，新產(chǎn)品的儲備設計等工作尚未走上軌道。產(chǎn)品的系列化、標準化，以及模件化等研制工作也有限。由于以上原因，船舶建造至今仍屬單件生產(chǎn)或小批量生產(chǎn)，效率較低。

船舶性能差，技術水平落后，船舶穩(wěn)性富裕度不高，抗突風能力弱，操縱性差，甚至重量重心不合理，出現(xiàn)尾沉，超過設計吃水，船舶行駛過程中興波阻力過大，對周圍河道和船舶有不利影響等。

3.船舶船型及主機機型雜亂

船型混亂，在江河、水庫、湖區(qū)航行的船舶混亂，沒有統(tǒng)一的規(guī)劃，營運過程中容易相互干擾和發(fā)生浪損等，給調(diào)度管理，機務修理，零備件的供應，船員的培訓和調(diào)配，造成了極大的困難。導致船舶修期長、修費高、營運率低，對安全和經(jīng)濟性均帶來了不良后果。

主機排氣不符合排放標準。主輔柴油發(fā)動機排氣不符合海事局或者船級社標準，碳硫化合物的排放高，污水處理裝置沒有或者不合理，固體污染物處置不當?shù)?，這些對旅游區(qū)及河道環(huán)境帶來污染破環(huán)。另外，船舶的裝設備、船體結構等尚未完全達到小型化、輕型化、標準化、模件化，船舶生產(chǎn)多屬單件生產(chǎn)，造價不斷上升。

4.未形成經(jīng)濟性好的系列標準

過去，在船型工作中不管是設計、科研單位或使用管理部門主要集中在單船或某單項技術的性能指標上。選擇船型、方案決策時，缺乏全局整體的前期工作和論證分析。重技術輕經(jīng)濟，重單船輕系統(tǒng)，重單項技術輕整體效益，重微觀利益輕宏觀效果因此，船舶的建造缺乏充分的可行性分析，大多數(shù)船舶倉促上馬，船型品種多而雜亂，無法形成系列標準。

5.新型特種船型少

船型功能無法滿足市場需求，現(xiàn)有舊船型大部分仍是按照舊的設計規(guī)范和設計理念設計，沒有考慮旅游觀光船的特點，外型缺乏美觀和藝術性，與當?shù)仫L景協(xié)調(diào)性差，只是當作渡船，不方便游客觀光。甲板及艙室空間設置不合理，艙室環(huán)境差、振動噪聲大，綜合舒適性差，難以滿足游客的觀光體驗需求。

6.現(xiàn)有船型老化現(xiàn)象嚴重

西北內(nèi)河的各種船舶，包括貨船、駁船、輪渡、旅游觀光船等船型老化嚴重，據(jù)統(tǒng)計，中小型客船平均使用年限約為10年，而這其中50%以上超過10年，20%以上超過20年。這些船齡超限的船舶大部分都需要更新?lián)Q代。

二、長江、珠江流域船舶發(fā)展動向

現(xiàn)代貨物運輸?shù)陌l(fā)展趨勢是散貨、集裝箱和群件運輸。因此，大力發(fā)展航道條件較好的散貨專線運輸分段頂推船隊是內(nèi)河船隊發(fā)展的總趨勢;航道比較狹窄的雜件貨集裝箱運輸采用內(nèi)河貨輪和機動駁;兼顧量大和靈活的特點出現(xiàn)了機動駁頂推方式。內(nèi)河船舶繼續(xù)向“大型化”發(fā)展，萬噸級以上頂推船隊、千噸級以上機動駁、千噸以上的江海直達船以及千噸級以上平均噸位的貨駁已成為內(nèi)河運輸?shù)闹饕牶痛汀?/p>

內(nèi)河機動船向簡化機艙、增大推進效率、遙控和無人機艙、成套設備換修的方向發(fā)展。而標準化和系列化也是傳統(tǒng)船型發(fā)展的方向。由于專業(yè)化運輸方式可以提高勞動生產(chǎn)效率、降低成本、縮短貨物的交付時間等，所以，多種專用內(nèi)河船舶逐漸興起，專用船舶比重增大。如成品油船、液貨運輸全分節(jié)頂推船隊、大湖區(qū)的白卸船、集裝箱船、冷藏船、散裝水泥船和化學品船等。

開展江海直達運輸可以增加內(nèi)河運輸?shù)倪\量和擴大服務領域，增快貨物送達的速度，減少在河口港的換裝作業(yè)，降低運輸成本等。長江、珠江水系不但有江海直達的貨船，集裝箱船，而且還有江海直達的客船和旅游船。內(nèi)河高速客船，如水翼船、側壁式氣墊船及高速雙體船等發(fā)展迅速， 如長江上首艘2萬噸級江海直達船總長154米、船長149.38米、型深11.8米、吃水9.1米，它具有“宜江”、“宜?！薄ⅰ跋冗M”、“經(jīng)濟”的特點，與同類海船相比，成本降低約10%，載重能力提高約13%，耗能減少約12%。

三、西北內(nèi)河船舶發(fā)展的方向與目標

從內(nèi)河船舶現(xiàn)狀，長江及珠江流域水平動態(tài)以及貨源對內(nèi)河運輸?shù)目傮w要求來看，西北地區(qū)內(nèi)河船應該有一個較大的發(fā)展和進步?？傮w規(guī)劃鐵路、公路、水路、航空、管道五大運輸方式組成的綜合運輸網(wǎng)絡，協(xié)調(diào)發(fā)展、合理利用、相互銜接，形成縱橫交錯的綜合運輸網(wǎng)絡?？傮w規(guī)劃水運、水電、水利和水資源的綜合利用，發(fā)展內(nèi)河航運。從航（道）、港（口）、船（舶）、廠等水運系統(tǒng)內(nèi)部，統(tǒng)一規(guī)劃、協(xié)調(diào)關系、同步發(fā)展，以形成系統(tǒng)的最優(yōu)綜合效益。

為了達到上述的目標，內(nèi)河船型船隊的發(fā)展方向應該是：在系統(tǒng)的整體的觀點指導下，根據(jù)客貨運量、流量及其貨種構成的變化，考慮內(nèi)河船隊、內(nèi)河航道和內(nèi)河港口的總體規(guī)劃，通過對現(xiàn)有船型船隊的更新改造，逐步調(diào)整船隊的構成;完善船隊結構，在滿足經(jīng)濟發(fā)展需要的前提下，以提高船隊的技術經(jīng)濟性能和節(jié)能為宗旨，使常規(guī)船舶標準化、系列化、現(xiàn)代化;逐步提高專用特種船舶的比重，使其多樣化;特殊船型有計劃地開發(fā)研究、填空補白，使其適用化。做好船舶規(guī)劃和前期論證工作，項目的可行性研究，使船舶的投資決策科學化和定量化。最終目的是“貨暢其流，人便于行”，逐步形成以內(nèi)河干線為骨干適用于干支、支干支等運輸航線的內(nèi)河船型船隊。

四、內(nèi)河船舶發(fā)展的關鍵技術

為了提供技術先進、經(jīng)濟合理、安全可靠的內(nèi)河船型，必須逐步攻克船型發(fā)展中的關鍵技術。主要有：運用現(xiàn)代設計法和系統(tǒng)工程應用等現(xiàn)代的設計研究方法對常規(guī)船型進行標準化系列化的技術;船型學和船型技術經(jīng)濟論證技術; 先進且可靠的內(nèi)河船舶設計建造法規(guī)、規(guī)范;各類船型關鍵技術，如常規(guī)船型、旅游觀光船型、水上巴士船型等關鍵技術; 研究節(jié)能船型的主輔機機型選擇及配套技術;無人值班機艙的自動化技術;相關技術要領及相關政策方針的研究。

1.常規(guī)船型標準化系列化技術

運用現(xiàn)代化設計法進行船型的標準化系列化工作是一項新穎的工作。傳統(tǒng)的設計方法主要是憑經(jīng)驗選數(shù)據(jù)，以經(jīng)驗公式、圖表、手冊作為設計依據(jù)，因此只能考慮有限的變量。而現(xiàn)代設計法則按照科學方法論在研究內(nèi)在的規(guī)律基礎上建立數(shù)學模型，運用數(shù)學語言對其規(guī)律作具體的描述，利用現(xiàn)代分析技術取得接近動態(tài)的多變量分析，應用計算機求得定量化。其目的是為了使產(chǎn)品在功能、經(jīng)濟、技術、使用上的多元優(yōu)化。在水上運輸系統(tǒng)中船舶是一個子系統(tǒng)，研究子系統(tǒng)的優(yōu)化必然涉及到大系統(tǒng)，因此用系統(tǒng)工程的觀點來研究船型是非常必要的。目前，內(nèi)河船舶大多是以單船性能為主而設計建造的，一般線型復雜、船員數(shù)多、設備亂、機型雜、尺度偏大。這類船舶影響資金成本和營運經(jīng)濟性，因此標準化和系列化迫在眉睫。

2.船型學與船型可行性研究技術

船舶和船型的發(fā)展與貨源有關，而貨物的來源與社會經(jīng)濟發(fā)展有關，社會經(jīng)濟發(fā)展涉及到政治因素。所以船型的發(fā)展與社會經(jīng)濟、政治等有很密切的關系。研究它們之間的關系，有利于對新船型發(fā)展的預測和對現(xiàn)育船種發(fā)展變化估計。

船型可行性研究，在選擇方案時可以吸收傳統(tǒng)技術方案的優(yōu)點而不受其束縛，在決策前可以盡可能地吸收國內(nèi)外同型產(chǎn)品的優(yōu)點而進行創(chuàng)新。對于船舶產(chǎn)品只要不斷遵循“設計一代，試制一代，生產(chǎn)一代，總結一代，構思開發(fā)一代”往復循環(huán)，產(chǎn)品就能一代勝過一代。其中船型決策的依據(jù)是可行性研究，它應該貫穿在船舶產(chǎn)品從無到有更新?lián)Q代的整個過程。近年來單船論證積累了一些經(jīng)驗，但系統(tǒng)論證，特別是大系統(tǒng)論證等研究尚待開發(fā)。

3.船舶設計建造規(guī)范的演化

規(guī)范的先進與落后直接影響船舶設計和建造。例如，規(guī)定了船員配備，則對“夫妻船”的發(fā)展造成難點;對初穩(wěn)性標準要求高了，船型就成了肥胖型，長寬比就小了; 當大傾角穩(wěn)性要求較高時，需要設計較高的干舷;當結構構件增加時會造成載重能力的下降。為了使規(guī)范適用化、先進化，應該不斷修改規(guī)范，數(shù)十年一貫制，已成為設計和建造工作的約束條件，這樣是很不利于船型發(fā)展的。規(guī)范應是設計和建造工作的良師益友，是指導性法規(guī)，應有力地促進船型的發(fā)展。

4.船舶結構實現(xiàn)大噸位化

西北地區(qū)內(nèi)河航道經(jīng)建設調(diào)整或疏導后，通航條件將得到較大改善，運輸船舶平均噸位可逐步提高，同時建成5～3級運輸主航道，逐步發(fā)展300噸～500噸級船舶，有利于降低內(nèi)河船舶單位運輸成本，實行干支直達，提高內(nèi)河運輸?shù)母偁幜Α?/p>

5.客運和游船船型

內(nèi)河的客運必須從快速、舒適、安全、直達的要求出發(fā)，研制干線節(jié)能快速客船，加強短途、區(qū)間船舶。干線客貨分運實行快班制，開辟區(qū)間航線減輕干線壓力，采取多點出發(fā)和直達航線等。從發(fā)展的路線看，旅游業(yè)未來將成為內(nèi)河客運的主要發(fā)展方向和集中領域。

今后游船的建造要考慮專用和兼用相結合，側重點以兼用為主;豪華游船和大眾化觀光船相結合，側重點以大眾化觀光船為主;滿足海內(nèi)外旅游游客的需求，側重點則以國內(nèi)游客為主。利用旅游線路將各個旅游景點串成一條線，擴大發(fā)展區(qū)域。

內(nèi)河旅客運輸多數(shù)需要的是節(jié)能經(jīng)濟船型，功率適中服務速度適中的客船和旅游船。其技術難點主要包括：封閉式機艙及其自動化;設計選取最佳首尾線型組合，通過船機槳合理搭配，提高推進效率;充分利用主輔機尾氣余熱，重點關注節(jié)能減排、隔音降噪、抑制震動等技術的應用;對觀光船的適航性進行合理論證及設計，另外可逐步設計開發(fā)水翼、氣墊快速客運船等新船型。

6.綠色環(huán)保節(jié)能船型研究

由于燃料成本一般占內(nèi)河船舶營運成本的20～40%，有些甚至高達50%。且國內(nèi)國際油價依然在不斷上升，應對節(jié)能船型持續(xù)進行研究以提高營運的經(jīng)濟性。

船舶節(jié)能技術包括范圍很廣，主要可以從總體設計，推進器設計，動力裝置設計等方面以及多種能源利用等方面來考慮，這里從略。

對于節(jié)能項目的選擇，需要對其可行性進行全面充分的技術及經(jīng)濟論證。

7.內(nèi)河主輔機型選擇及其配套技術

內(nèi)河船舶主機的功率一般在735kW（1000馬力）以下，且為中高速柴油機。目前存在的主要問題是擋次少，特別是單機，147～441kW（200～600馬力）機型缺擋較多，另一個問題是油耗率高，一般比同型國外機型每小時千瓦的油耗高20.4～34.00克。

應該根據(jù)使用經(jīng)驗和簡化機型的要求，且考慮西北地區(qū)內(nèi)河船舶主機選型的特殊要求來研究主機選型。內(nèi)河船要發(fā)展，其中之一就是要解決機型及齒輪箱等配套問題。

8.無人機艙的自動化智能化技術

機艙自動化智能化技術包括主機遙控、集中監(jiān)視、自動報警（火災報警等）和自動保護裝置等。

無人機艙的自動化智能化對機艙的小型化，特別是封閉式機艙的小型化具有重要意義。可減少船員、減少艙室、降低船價等，且可提供更多的有效的使用空間和甲板面積，是現(xiàn)代先進船舶的主要標志。

自動化的關鍵是使產(chǎn)品標準化、系列化，這樣才能提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低造價。

9.行業(yè)技術政策及政府政策的研究

為了實現(xiàn)一定時期內(nèi)的航運目標，提高經(jīng)濟效益，必須制定有關的船舶技術發(fā)展的準則，主要包括船隊發(fā)展、船舶類型、船齡、船舶維修、船舶動力、船舶材料和船舶技術改造等政策。技術政策從宏觀上控制了內(nèi)河船舶的發(fā)展方向和規(guī)模。

各地政府相關政策的研究也非常重要。船舶是水上運載貨物和乘客的工具，船舶的發(fā)展與客貨源有關;船在水中航行與航道有關;船在港口上下客及裝卸貨物也與港口條件有關：船廠的條件有時也限制了船舶的尺度。船要發(fā)展必然涉及到工業(yè)布局、航道治理、港口建設等問題。當然，航、港、船、廠綜合研究，其結論才合理。

從航運企業(yè)角度來看，近年來由于船價上漲，成本上升，利率較高，運價不合理等原因，使發(fā)展和搞活受到一定的影響。因此，必須從西北地區(qū)綜合利益出發(fā)考慮航運企業(yè)的利益，特別對油價、運價、貸款等政策進行研究，對航運企業(yè)給予必要的扶植。

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