西北地區內河船舶的技術現狀及發展

王帥

摘 要：本文對西北內陸地區在運行船舶的技術現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，希望對西北地區船舶設計建造水平的提升提供一些參考。

關鍵詞：西北地區;內河湖泊水庫;船舶技術。

一、西北內河船舶技術現狀

我國西北地區內河通航區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。

青海省是長江、黃河、瀾滄江的發源地，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，碼頭數量50個，泊位達到82個，年客運量70余萬人、客運周轉量近900萬人公里。

甘肅雖為內陸省份，但擁有相對豐富的流域，全省內河航道總里程達到1300余公里，通航里程達900余公里。內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、旅客周轉量2000萬人公里以上，貨運量25萬噸以上、貨物周轉量180萬噸公里以上。

寧夏回族自治區內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，西北地區內河船舶的技術狀況和船型有了一定的發展。主要體現在以下幾個方面：隨著航道條件的改善，船舶平均噸位大幅增加;傳統內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呈發展態勢;內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、水庫清漂船等現代工程船舶的數量和應用迅速增加;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，西北地區內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。主要表現如下：

1.船舶標準化落后

在船舶的標準化方面，西北內河船舶標準制定與執行狀況與國內外總體船舶標準現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。內河船舶標準制定與國際先進水平差距主要表現在：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.船舶技術狀態落后

西北內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，船員人數多等弊病。使用部門為了調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，使得發揮船舶的技術經濟性能受到影響。

除此以外，設計方法仍然沿用傳統的思路，設計的前期工作，新船型的研究開發，新產品的儲備設計等工作尚未走上軌道。產品的系列化、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或小批量生產，效率較低。

船舶性能差，技術水平落后，船舶穩性富裕度不高，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、湖區航行的船舶混亂，沒有統一的規劃，營運過程中容易相互干擾和發生浪損等，給調度管理，機務修理，零備件的供應，船員的培訓和調配，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等，這些對旅游區及河道環境帶來污染破環。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，船舶生產多屬單件生產，造價不斷上升。

4.未形成經濟性好的系列標準

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。重技術輕經濟，重單船輕系統，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，現有舊船型大部分仍是按照舊的設計規范和設計理念設計，沒有考慮旅游觀光船的特點，外型缺乏美觀和藝術性，與當地風景協調性差，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.現有船型老化現象嚴重

西北內河的各種船舶，包括貨船、駁船、輪渡、旅游觀光船等船型老化嚴重，據統計，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換代。

二、長江、珠江流域船舶發展動向

現代貨物運輸的發展趨勢是散貨、集裝箱和群件運輸。因此，大力發展航道條件較好的散貨專線運輸分段頂推船隊是內河船隊發展的總趨勢;航道比較狹窄的雜件貨集裝箱運輸采用內河貨輪和機動駁;兼顧量大和靈活的特點出現了機動駁頂推方式。內河船舶繼續向“大型化”發展，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河運輸的主要船隊和船型。

內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展。而標準化和系列化也是傳統船型發展的方向。由于專業化運輸方式可以提高勞動生產效率、降低成本、縮短貨物的交付時間等，所以，多種專用內河船舶逐漸興起，專用船舶比重增大。如成品油船、液貨運輸全分節頂推船隊、大湖區的白卸船、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河運輸的運量和擴大服務領域，增快貨物送達的速度，減少在河口港的換裝作業，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。內河高速客船，如水翼船、側壁式氣墊船及高速雙體船等發展迅速， 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?！?、“先進”、“經濟”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、西北內河船舶發展的方向與目標

從內河船舶現狀，長江及珠江流域水平動態以及貨源對內河運輸的總體要求來看，西北地區內河船應該有一個較大的發展和進步?？傮w規劃鐵路、公路、水路、航空、管道五大運輸方式組成的綜合運輸網絡，協調發展、合理利用、相互銜接，形成縱橫交錯的綜合運輸網絡。總體規劃水運、水電、水利和水資源的綜合利用，發展內河航運。從航（道）、港（口）、船（舶）、廠等水運系統內部，統一規劃、協調關系、同步發展，以形成系統的最優綜合效益。

為了達到上述的目標，內河船型船隊的發展方向應該是：在系統的整體的觀點指導下，根據客貨運量、流量及其貨種構成的變化，考慮內河船隊、內河航道和內河港口的總體規劃，通過對現有船型船隊的更新改造，逐步調整船隊的構成;完善船隊結構，在滿足經濟發展需要的前提下，以提高船隊的技術經濟性能和節能為宗旨，使常規船舶標準化、系列化、現代化;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研究、填空補白，使其適用化。做好船舶規劃和前期論證工作，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”，逐步形成以內河干線為骨干適用于干支、支干支等運輸航線的內河船型船隊。

四、內河船舶發展的關鍵技術

為了提供技術先進、經濟合理、安全可靠的內河船型，必須逐步攻克船型發展中的關鍵技術。主要有：運用現代設計法和系統工程應用等現代的設計研究方法對常規船型進行標準化系列化的技術;船型學和船型技術經濟論證技術; 先進且可靠的內河船舶設計建造法規、規范;各類船型關鍵技術，如常規船型、旅游觀光船型、水上巴士船型等關鍵技術; 研究節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.常規船型標準化系列化技術

運用現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。傳統的設計方法主要是憑經驗選數據，以經驗公式、圖表、手冊作為設計依據，因此只能考慮有限的變量。而現代設計法則按照科學方法論在研究內在的規律基礎上建立數學模型，運用數學語言對其規律作具體的描述，利用現代分析技術取得接近動態的多變量分析，應用計算機求得定量化。其目的是為了使產品在功能、經濟、技術、使用上的多元優化。在水上運輸系統中船舶是一個子系統，研究子系統的優化必然涉及到大系統，因此用系統工程的觀點來研究船型是非常必要的。目前，內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

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

船型可行性研究，在選擇方案時可以吸收傳統技術方案的優點而不受其束縛，在決策前可以盡可能地吸收國內外同型產品的優點而進行創新。對于船舶產品只要不斷遵循“設計一代，試制一代，生產一代，總結一代，構思開發一代”往復循環，產品就能一代勝過一代。其中船型決策的依據是可行性研究，它應該貫穿在船舶產品從無到有更新換代的整個過程。近年來單船論證積累了一些經驗，但系統論證，特別是大系統論證等研究尚待開發。

3.船舶設計建造規范的演化

規范的先進與落后直接影響船舶設計和建造。例如，規定了船員配備，則對“夫妻船”的發展造成難點;對初穩性標準要求高了，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。為了使規范適用化、先進化，應該不斷修改規范，數十年一貫制，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展的。規范應是設計和建造工作的良師益友，是指導性法規，應有力地促進船型的發展。

4.船舶結構實現大噸位化

西北地區內河航道經建設調整或疏導后，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，逐步發展300噸～500噸級船舶，有利于降低內河船舶單位運輸成本，實行干支直達，提高內河運輸的競爭力。

5.客運和游船船型

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

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;滿足海內外旅游游客的需求，側重點則以國內游客為主。利用旅游線路將各個旅游景點串成一條線，擴大發展區域。

內河旅客運輸多數需要的是節能經濟船型，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水翼、氣墊快速客運船等新船型。

6.綠色環保節能船型研究

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

船舶節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。

對于節能項目的選擇，需要對其可行性進行全面充分的技術及經濟論證。

7.內河主輔機型選擇及其配套技術

內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。

應該根據使用經驗和簡化機型的要求，且考慮西北地區內河船舶主機選型的特殊要求來研究主機選型。內河船要發展，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，是現代先進船舶的主要標志。

自動化的關鍵是使產品標準化、系列化，這樣才能提高產品質量和降低造價。

9.行業技術政策及政府政策的研究

為了實現一定時期內的航運目標，提高經濟效益，必須制定有關的船舶技術發展的準則，主要包括船隊發展、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河船舶的發展方向和規模。

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。船要發展必然涉及到工業布局、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，使發展和搞活受到一定的影響。因此，必須從西北地區綜合利益出發考慮航運企業的利益，特別對油價、運價、貸款等政策進行研究，對航運企業給予必要的扶植。

參考文獻

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