內河船

內河船

內河船(River boat)是船的一種,是航行於內陸的江、河、湖泊、水庫等水庫的船,主要用於在內河行駛,一般不再海上行駛。根據水文和氣象條件,內河船舶航行區域劃分為A、B、C三級。A級的波高為1.5米以上,B級的波高為0.5~1.5米,C級的波高為0.5米以下。對於有急流湍流的水域,又劃分為急流航段。在不同航區中航行的內河船,有不同的穩性和抗沉性要求。

基本介紹

  • 中文名:內河船
  • 外文名:River boat
  • 用途區域:內河
  • 屬性:船的一種
  • 一級學科:工程技術
  • 二級學科:船舶種類
船隻簡介,指標要求,船型發展研究,研究介紹,關鍵問題,

船隻簡介

船舶按航行區域分為海船和內河船兩大類。
內河船
航行於江、河、湖泊的船舶稱為內河船。內河風浪較小,內河船的結構和穩定性要求弱於海船。受內河航道條件的限制,內河船吃水相對較小,通常顯得“偏胖”一些;同時,內河航道相對擁擠、急彎多,所以內河船舶的船長和吃水往往受到限制,並要求船舶有較高的操縱性要求。
長江是我國的一條重要內河航道,分別以宜昌、江陰為界,按上、中、下游將整個航道分為C、B和A三個等級的航區。設計規範對各個航區船舶的船體結構和穩性標準作出明確規定,以確保航行安全。航行於其他水系的內河船也有相應的要求。

指標要求

新建船舶指標由強制性指標和引導性指標組成。
強制性指標
1、船舶主尺度系列標準:
對航行於已建或在建船閘、升船機等通航設施的內河限制性航道的新建內河運輸船舶應滿足交通運輸部公布的船舶主尺度系列標準。
2、燃料消耗指標:
以柴油機作為主推進動力的適用船舶,其燃料消耗指數應滿足交通運輸部公布的《營運船舶燃料消耗限值及驗證方法》中的燃料消耗量限值要求,燃料消耗指數的計算和驗證按《營運船舶燃料消耗限值及驗證方法》執行。
3、CO2排放指標:
(1)以柴油機、氣體燃料發動機作為主推進動力的適用船舶,其CO2排放指標應滿足交通運輸部公布的《營運船舶CO2排放限值及驗證方法》中的CO2排放指標限值要求,船舶CO2排放指標的計算和驗證按中國船級社《內河船舶能效設計指數(EEDI)評估指南》執行。
(2)船舶應配有能效管理手冊SEEMP。
引導性指標
先進技術具體包括新材料、新技術、新方法、新設備、新工藝、新能源等在船上的套用。
(1)新材料的套用包括綠色材料:如艙室高效、環保的絕緣材料、塗裝材料—水性塗料、粉末塗料等;鋼鋁混合結構、纖維增強塑膠等
(2)新技術的套用包括船尾附加水動力裝置——前置導管、槳前反映鰭槳後葉輪裝置、尾端球;船舶動力系統最佳化;採用球鼻艏、直壁式船首、雙艉鰭船型、不對稱船尾、渦尾船型、球尾船型等最佳化船舶線型,有效地降低了船舶航行阻力,提高推進性能;套用船型節能、附體節能以及專用技術節能(如氣膜減阻等)、船尾附加水動力節能裝置等關鍵技術;船舶布置最佳化,如貨櫃船的船首駕駛室布置,解決了駕駛盲區問題;客船艙室模組化設計的理念;依據規範和直接計算相結合的船舶結構、布置最佳化技術,如載貨汽車滾裝船上層建築置於中部,改善了船舶總縱強度等;溢油監視、鑑別、處理、生態評價技術和船舶防污染技術;通過理論分析與模型試驗,最佳化船舶線型,推薦船舶阻力小、推進效率高、快速性優良的線型;客船的減振、降噪技術、LED照明技術等。
(3)新方法的套用包括運用機率論及風險分析方法(如綜合安全評估方法FSA)研究、制定船舶安全技術標準;運用回歸分析法、變參數法(網路法、變值法)、逐步最佳化法、神經最佳化分析法對船型方案進行評估、最佳化;船型技術經濟比選評估衡準技術方法及多目標技術經濟船型論證技術;船體型線生成互動設計、船舶工程CFD綜合技術及船模試驗三位一體船型最佳化的研究方法;船舶計算流體力學(CFD)CFD技術或CFD技術及其與試驗結合的套用在船舶阻力性能研究中的套用等。
(4)新設備的套用包括推廣使用節能型柴油機、新型燃油添加劑、節油減煙器、主機軸帶發電機、熱泵技術,岸電使用;最佳化電子噴油控制裝置,機艙自動化控制、變螺距負載自動調節裝置;舵槳一體化裝置、油氣回收裝置;採用高效推進裝置如低轉速大直徑螺旋槳、適伴流調距槳、導管螺旋槳、無梢渦螺旋槳以及部分浸水螺旋槳、側向推進器等,提高了船舶推進效率;設定固體垃圾接收裝置、生化法污水處理裝置及油水分離裝置等技術措施實現達標排放,防止船舶對庫區水體的污染;採用尾軸水潤滑等。
(5)新工藝的套用包括夾筋板工藝;纖維增強塑膠注膠真空成型;無餘量造船工藝等。
(6)新能源的套用包括清潔能源:如氣體燃料動力(CNG/LPG/LNG)、電力推進系統、燃料電池、太陽能動力裝置;資源節約與循環利用技術,如主機排氣和冷卻水的餘熱利用技術等。
現有船舶指標要求
船舶主尺度系列標準
對航行於已建船閘、升船機等通航設施的內河限制性航道的內河運輸船舶應滿足交通運輸部公布的船舶主尺度系列標準。
燃料消耗指標
現有船應根據實際營運情況提交燃料消耗指標計算值,燃料消耗指標計算值按交通運輸部《營運船舶燃料消耗限值及驗證方法》執行
CO2排放指標
現有以柴油機、氣體燃料發動機作為主推進動力的適用船舶,應根據實際營運情況提交CO2排放指標計算值,CO2排放指標計算值按《內河船舶能效設計指數(EEDI)評估指南》執行。

船型發展研究

研究介紹

據工業已開發國家報導,對大運量的工業原材料及產品的運輸,對建築材料和能源的運輸,內河航運具有運價低、運量大的特點。內河與鐵路、公路運輸成本的比值,在美國分別為1:3.7、1:15;在德國為1:3.3、1:17,因此很易形成沿河工業走廊的布局,沿河工業走廊又促進內河航運更快地發展,推動國民經濟高速持續發展。1997年長江航運集團的運輸成本與鐵路的比值為1:1.28,略低於鐵路。長航集團擁有521艘分節駁船,平均噸位為1 593t,占該集團駁船淨載重噸的30%,發揮了很大的經濟和社會效益。據1997年統計,我國內河運輸船舶平均噸位為76t,是美國、德國的15~18分之一,個體戶船平均只有45t。因此,地方的內河運輸成本比鐵路高得多,據1985年統計,為鐵路的2.39倍。當前運輸成本高、運量小,是內河航運喪失優勢的最重要因素,儘快進行內河船型技術改造已刻不容緩。
內河航運的重要性已引起決策部門的高度重視,我國規劃用30年(從“八五”開始)左右的時間逐步形成以千t級航道為骨幹,以300~ 500t級航道為基礎的深水航道網。各省也集中力量整治地方航道網,例如江蘇省要建成“兩縱三橫” 5條主通道為骨幹,以太湖和里下河為兩翼的通江入海、乾支銜接、四通八達的內河航道網;浙江省要建設“十線五港”四~五級標準航道網;上海市要建設“一軸一環十射線”五級以上的內河航道網,與兄弟省匹配;……。總之,國家投入了巨資,航道正在不斷好轉。
良好的航道條件為發展內河航運提供了基礎,要儘快發揮內河航運優勢,還須配上現代化的船型。據1998年12月報導,在太湖流域幹線航道上,掛槳機船占船舶總數一半以上,在支線航道上幾乎都是這類小船,國有航運企業大都是拖帶船隊,駁船一般在100t級左右,與良好的航道條件很不相稱。
萊茵河是國際上著名的內河航道,它的航道條件並不太好,航道寬度一般為150m,山區不到100m;全年90%時間平均水深為2.75~ 3.95m,枯水水深在支流美茵河口129km範圍內僅2.1m,下游最小2.5m,枯水減載航行,富餘水深很小。它的長度比長江的支流漢江還短200km,流量僅是長江的1/12,但長江的年運量只及萊茵河的40%。美茵河長555km,水位落差324.5m,建有50個船閘,基本水深2.5m,航道寬度36m,1998年完成疏浚,水深達2.9m,寬度40m,可雙向通航長185m、寬11.4m、吃水2.7m、載重3 920t的機動駁頂推船隊,或一列式一頂二駁的3 300t船隊,1995年統計美茵河河口的貨運量高達2 170萬t。密西西比河的流量只及長江幹線的一半,通航里程只有它的1/3強,而平均年運量卻為長江的5倍;長江的年運量只及它的支流俄亥俄河的2/3。
船型技術改造是一個相當長期、複雜的過程。

關鍵問題

(盡力提高船舶操縱性)
在彎曲狹道內要使大噸位船舶能正常營運,必須儘可能提高船舶的操縱性。一般可在首部加側推裝置或採用360°旋轉的Z形推進器,採用高效的襟翼舵、西林舵等,國內已發表了不少實船和模型試驗研究資料,取得了可喜成果。採用升降駕駛室,可改善加大船舶噸位後的駕駛視線,國內已多次運用。撓型頂推80年代在國際上獲得廣泛套用,是提高船舶載貨量及經濟性的有效措施,具有採用特種操縱裝置剛性連線的船隊無法替代的作用,這一點,應引起我國內河航運界的高度重視。
內河船
如何儘快實現內河航運現代化及投資回收滾動式開發,據國外經驗,在技術上應以提高船型技術為主,儘快實現船型技術改造,充分發揮現有航道潛在能力,帶動航道、港口碼頭配套建設,促使國家投入更大資金,並能促進航行管理科學化、船舶檢驗規範化,加速航運企業體制改革。在投資上應以航道、港口碼頭為主,長遠規劃、綜合治理。

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