胡 东

(贵港船舶检验局，广西 贵港 537100)

0 引言

我国自改革开放以来，经济发展迅速，对外贸易不断增加。我国地处亚欧大陆东部，紧连太平洋，对外贸易一般以海路运输的形式进出口。我国国内河流交错纵横，极大部分货物出口是由河运与海运共同完成。传统的运输方式是河内运输转换成海运，需要经过一个连接点，货物需要重复装卸，从而造成了燃料、劳力、时间上的浪费，降低了整个运输的效率和安全性。为改善这一状况，改变运输方式，由此开发出了江海直达船。然而，江海直达运输船面临的困境还很多，需要对其进行分析与解决。

1 对江海直达船船型的分析

1.1 船型尺度与设计方面

(1)与传统船舶相比较，江海直达船在船型的大小、比例、配置等方面进行了创新。工程师对珠江水系水深与大海水深进行比较，将江海直达船改成海船的缩小版。对船长与船宽的比例进行了重新规算，船舶的长度减短，宽度加宽。由于珠江水深比较浅，这样改良不仅增加了船舶的舱容量同时又增加了船舶的排水量，可以说是一举两得。江海直达船一般采用双机双桨的推进方式，其目的是为了能在内河航运时可以很好地调转船的方向，在海里航行时也具有很好的稳定性能。

(2)江海直达船的工作主要是由出发港(地)直接到达目的港(地)，无需中途转运。这种工作性质就决定了江海直达船必须具备在河运与海运两种运输方式中能做到稳定和安全，并且能满足河道的特殊性质对江海运输船的特殊要求。因此在船舶的操纵性与回转性方面必须严格要求。

1.2 对船长、船宽、吃水设计方式的研究

(1)江海直达船的航道路线有两条：一是河道航线；二是海路航线。对船舶的要求需要同时兼顾在河道运行时的回转性与在海路运行时的耐波性。在这方面起决定性作用的就是船的长度。同时这两个要求之间又存在矛盾，如果船长过长，则对河道的适应性降低；相反，船长过短则在航向稳定性方面大打折扣，对船舶在海域航行造成不利影响。由此在确定船长时要对这两方面进行考虑，在两者的矛盾中寻求合理解决的办法。内河航道最小回转半径也限制着船长的设计。因此在对江海直达船船长的设计上要遵从珠江水系航道的实际宽度，得出最合理的船舶吨位，选取最佳的船长。

(2)在江海直达船宽度设计方面，需要根据船舶营运航线航道和港口泊位的具体情况来进行具体化的设计分析。珠江水系对船舶船长、吃水的限制性因素较低，但本着提高经济效益的目的来增加江海直达船的载货量，主要解决办法就是增加船舶的宽度从而达到增加运货量的目的，另一方面这样做的好处就是可以巧妙地避开以上两种限制因素。所以江海直达船在船宽上往往比海船宽。对船宽进行适当加宽，可在基于不受其他风力影响的前提下，对船的稳定性以及适应性进行改善和提高。相反情况下，船宽过大会导致船舶受到的阻力增大。根据船舶静力学，船宽过大虽然会提高船舶的稳性，但会导致船舶初稳性高度增大，海船自摇周期的计算公式：

式中：Tθ——船舶的自摇周期；

Bs——所计算装载状况下船舶的最大水线宽度；

Kg——所计算装载状况下船舶重心至基线的垂向高度；

GM0——计算装载状况下船舶未经自由液面修正的初稳性高度。

从式中看，船舶自摇周期随之过大，当船只处于海上大风环境中时，船舶摇晃幅度过大，船员会产生不适效果，工作效率低下，这对船舶的适航性是极其不利的一个因素。并且宽而扁的船体形状对保证船舶结构的强度与刚度也很不利。总而言之，江海直达船采取较大的船宽设计是可取的。

(3)在江海直达船的吃水方面，内河船只的运载量远低于江海直达船，当其在珠江水系航道航行时，因淡水密度比海水密度小，水的浮力不足以承受船体重力，船只整体下沉，吃水增加，船舶吃水的增加导致阻力增大，同时影响船舶航态与性能，给船舶营运带来了不良影响。第十二届ITTC公式给出了推荐的实船不受浅水效应影响的最小水深公式。在我国能达到公式中要求的内河航线并不多，所以浅水效应并不是研究内河情况首要考虑的因素，而是通过对经济利益最大化的研究来确定船舶的吃水状况。考虑到河道深度过浅，船舶航行时的富余水深过小，可能导致江海直达船产生吸底现象，因此应对航道水深富裕度进行合理选取。除此之外，在对船舶吃水方面可以采取灵活的办法，就是调整船舶的吃水性能，以应对河道内水位的深浅。可以将河道的限制吃水改为变吃水，对洪水期也要进行研究分析，将变吃水的范围明确为0.6～1.0 m，个别船舶可以达到1.5 m。在方形系数与尺度比方面，江海直达船受到吃水限制的原因，其方形系数一般较大，数据显示，已建江海直达船的方形系数在0.70～0.81之间，这显示出肥大型船舶有一种随着吨位增大而方形系数增大的趋势。改善船舶性能的基础就是吃水度的改善，大多数的江海直达船都有着内河船舶宽而扁的特点，一般宽度吃水比为：B/T=3.0～5.0。

2 江海直达船建造的前景

船、航道、港口是水运的三个重大要素。要发挥最佳的运输效能，必须结合此三者来进行研究。从水运发展历史中不难看出经济社会对于此三者的要求变化。在目前运力过剩情况下，江海直达船存在的竞争力与压力同样大。只有明确好发展目标，才能轻松面对其他行业的竞争。相对于现今运输状况的形势，现阶段江海直达运输船在制造成本等因素与中转运输船的比较中，其明显的优势并没有显现出来。随着经济的发展，航线越来越长，中转费用几乎可以忽略不计。相同吨位情况下江船的制造与营运成本、维护保养成本、船员的薪水成本比海船要低得多，这对江海直达运输船的发展来说是一个重要的制约因素。所以设计特定航线的江海直达船应以提高其经济价值从而提升其竞争力为重点发展方向。

2018年1月，中欧江海直达船技术交流会在武汉理工大学召开，世界著名学者葡萄牙里斯本大学C.Guedes.Soares教授参加了本次交流会议，学者们对相关技术问题进行了热烈的讨论。国内首次建造的江海直达船，于2017年4月在浙江省舟山市开建。该船设计总长154 m、宽24 m、吃水9.1 m，载货量达2.2万t，这艘江海直达船是针对于特定的海域、特定的航线而建造的，其造价同国内其他的船只相比造价更低，性能更好。能耗降低约12%。这也说明了江海直达船具备了一系列的适用于内河与大海的优良性质。

3 建造江海直达船的重要意义

广西水运经济基本与国家经济保持同步发展，集装箱船专业化运输发展加快，船舶结构进一步优化，船舶逐步朝大型化、专业化、标准化方向发展，江海直达船舶必然成为一个新的发展方向。随着环境保护力度的加强，珠江三角洲很多的内河港口已向珠海高栏港转移，大量的货物在此过驳中转到内地，内地也有大量货物到高栏港过驳到海船通过海运北上，江海直达运输船的发展迎来了一个很好的发展机遇。江海直达船除了能创造高效的经济利益之外，对建设生态航运也具有重大意义，由于减少了过驳环节，既减少了货物的损耗，也减少了由于过驳而产生的环境污染，为改善河运运输环境提供了有力保障。珠江水系孕育了沿岸历代居民，航运的发展更是为其带来赖以生存的经济效益，航道运输是沿岸经济发展的大动脉。将传统的水上运输方式用江海直达运输替换，将大大提升航运的安全系数。

4 结语

通过对江海直达船船型以及性能方面的研究。不难看出，从江海直达船运输过程的表现来看，江海直达运输船船型与性能在不断改善，通过对发现问题的分析与解决，江海直达船一定能适应各个阶段所出现的问题，在珠江水系的运力结构中占据一席之地。