“負干舷”運輸漁船的設計與運用

潘光明

（杭州千島湖造船有限公司，浙江杭州 311700）

千島湖發展公司的淡水養殖，已成我國最大淡水養殖基地。隨著社會的進步和人們生活水平的不斷提高，其公司的有機魚品牌的供給需求，發生了“冷凍魚”至“活魚”供給的重大變化，其養殖與巨網捕魚技術的不斷提升，產量也有了很大的提高，高峰期一網可達3×105kg—4×105kg 之間，由于巨網中的活魚裝卸與運輸一直采用常規運輸船方式，其活魚損傷率、死亡率也一直居高不下，公司經濟損失巨大，要解決這一問題，只能改進運輸船，而運輸船的改進必須解決的問題是保證巨網中的活魚裝卸不受損以及運輸中的活魚不缺氧。

1 方案設計的調研與分析

1.1 方案設計調研

目前國內在水上漁業捕撈運輸上，均以專用船舶為主。其主要以達到魚質保鮮為目的，在運輸船的保鮮、保活技術上主要有：閉、開式循環型：目前國內的活魚運輸船均采用開式循環型，用水泵連續抽取航道水補充到活魚艙中，使艙內水體溢出艙外，以此來維持活魚所需的水質，冬天就不行了；（福建省水產研究所2005年研制出：閉式循環型，解決了冬天不能運輸的問題）；增氧型：中國水產研究所研制的HYC-20型活魚運輸裝置，該裝置中采用的是增氧及水凈化技術，即向魚艙水供氧，提高溶氧值，不需更換魚艙中的水，制冷設備加冰，使魚艙保持一定的艙溫；通風、供氧型：廣東省奧中船廠研制的150噸活魚運輸船，采用了魚艙通風、降溫、供氧技術，來提高運載活魚的成活率；（設置一到二個保鮮魚艙或柜，采用自然空氣流通或電控式氧氣供給的方式；溫控型：福建省石獅市東興船舶機械廠研制的溫控活魚運輸船，其主要是在閉式循環型的基礎上，加設冬天有導熱加溫設備、夏天有制冷降溫設備，這些設備均為數字監控，解決了冬天與夏天均能活魚運輸。

1.2 調研情況分析

針對國內大部分活魚運輸漁船的總體調研，在單位時間內雖能起到活魚運輸途中一定的保活作用，可魚的保活率不高，而且均沒有解決魚網至運輸船的裝載魚損技術的研究，也沒有解決到運輸地后的運輸船卸載魚損技術的研究。一般均采用機械式網吊來完成裝卸，這種網吊方式使魚受到不少于二次以上的成堆脫水擠壓，魚損較大。

其次，國內大部分活魚運輸漁船的功能比較單一，且相對配置的專業設備、能耗及相關營運成本都較高。

這類活魚運輸漁船與常規運輸船基本相同，不符合千島湖實際巨網捕魚的裝卸與運輸要求。

1.3 操作方案的分析與確定

針對千島湖實際巨網捕魚的裝卸與運輸的特點要求，其漁船的主要特點應該有以下幾個方面：

①漁船的貨艙應該要留出一個側向口，將巨網拉一留口相聯接，使巨網中的魚自行游入貨艙，免受裝卸中的魚損；

②漁船的貨艙應該能下沉到魚能自行游入貨艙距離的水面以下，貨艙呈“負干舷”狀態并保持該狀態的運載航行能力，使活魚運輸途中免受缺氧而造成的死亡；

③漁船的貨艙雖然呈“負干舷”狀態，貨艙屬通海型，如再能設置貨艙內的水流通設施則，更好的解決運輸途中由于貨艙內的魚密度而產生少量活魚可能會出現的缺氧現象，把活魚受損的可能性降到最低點。

2 漁船設計

2.1 魚船布局與結構

本船采用鋼質、單體、單底、單機園舭型橫骨架形式，其船舶主體布局采用艏、艉甲板升高、中部貨艙低下的總體布局構思。為確保貨艙的下沉，在貨艙前后各配設一個調節水艙，并在船首增設四路高低位可直接進入貨艙的進水管，在貨艙后加設二路航行時，可加速水流通的出水管，以保貨艙內的水得以流通。見布局總圖1

圖1 魚船總布置示意圖

2.2 船舶主尺度

總長： 30.10m

量噸甲板長： 29.80m

垂線間長： 27.76m

水線長： 28.45m

總寬 6.30m

型寬： 6.00m

升高甲板型深： 3.07m

活漁艙口型深： 1.32m

設計吃水 2.10m

肋距： 0.50m

2.3 技術關鍵點

按此布局，基本能滿足巨網捕魚在裝卸與運輸中，活魚不受損的要求，同時，操作也比較簡便，運行成本不高。但由于該船的特殊性，其船舶干舷及穩性與現有規范要求的核算有困難，僅首尾升高甲板在水面上，中部貨艙在水面下呈負干舷，而船舶干舷與穩性是衡量一艘船舶是否適航的重要性能指標。

如何解決這一技術關鍵點，課題組進行了多位專家的請教與探討，依據船舶原理和查閱大量船舶技術資料，并在多位專家的分析與指點下，我們最終采用了符合船舶原理性能的首尾疊加的初穩性計算方式，得到專家和船檢的認可。

2.4 船舶結構

按規范B級航區要求設計，結構形式為橫骨架式。

2.5 船舶干舷

按規范B 級航要求進行核算，其中：舷弧修正按規范中的“封閉首尾升高甲板代替”進行修正，船舶干舷的主要作用是保證船舶具有一定的儲備浮力和提高船舶抗濺浸能力，內河船舶規范均有相應的衡準要求。

為保證本船貨艙干舷為負值，采用增大艏、艉部升高甲板區的儲備浮力，來彌補貨艙的損失浮力。解決方法為：按船舶原理及規范要求，儲備浮力是指滿載水線以上主體水密部分的體積，根據不同航區和類型，常以滿載排水量的百分比來表示，內河船為10%～15%，沿海船為20%～50%，針對本船的特殊性，我們采用≥100%的儲備浮力

2.6 船舶穩性

由于本船的貨艙干舷為負值，穩性無法按常規船型進行，按規范抗沉性要求，船舶破損后至少要有76mm 干舷，而本船干舷為負值，所以，也不能按破艙穩性核算。

按規范對貨船穩性的要求，主要有以下幾個指標：

①穩性衡準數應不小于1；

②初穩性高度應不小于0.2m；

③最大復原力臂及最大復原力

臂所對應的面積應不小于一定數值；

④全速回航時的靜傾角應不大

于極限靜傾角14°；

本船主要有以下幾種航行狀況：

①滿載出港，穩性可按常規船型

進行；

②工作時，貨艙開始進水，但貨

艙并沒有呈現負干舷時，此時的自由液面對船舶影響最大，該狀況的穩性仍可按常規船型進行核算；

③特殊航行時，滿載出港與滿載

到港時的貨艙均沉入水面以下，中部呈負干舷狀態，穩性無法按常規船型進行。由于這種狀態下的貨艙已在水面以下，此時的貨艙浮力已經全部損失，整個船體的浮力由艏、艉兩部分來支撐，但本船體艏、艉兩部分是由船體和步橋連接的，還是一個整體結構，不能把艏、艉兩部分單獨進行穩性核算；

經課題小組的分析與探討，確定采用舍去貨艙段的船體排水體積，把艏艉兩部分疊加，合成計算整船的靜水力性能曲線，再進行各種裝載狀況的穩性核算。這一穩性核算的方法，得到多位專家及船檢的認可。

3 設計漁船的運用

3.1 漁船運用試驗

漁船試驗

在省、市船檢及多位專家的指點與協助下，經過二年多的努力，“負干舷”漁船的設計與首試船已經完成，我們主要進行了實船試制后的幾個試驗：

①浮態試驗：艏部高低位水管進入貨艙狀況的試驗、前后調節水艙的試驗、貨艙沉入水面下距離的確定試驗、

②動態試驗：貨艙下沉水面后呈負干舷狀態的動力試驗；

③操作試驗：到巨網捕魚點進行船、網連接與活魚游入貨艙的實際狀況并進行試運輸途中的活魚缺氧測定試驗；

均取得用戶的高度好評。

漁船試用

經試驗取得成功后的首試漁船，船東投入經營后，同時也取得了很高的經濟效益，并首創性的開辟出千島湖巨網捕魚景觀，成為國內捕魚旅游景觀的新亮點。

省、市船檢及相關部門，針對該特殊性船舶向省交通廳申報《“浙江內河活魚運輸船“檢驗衡準研究》的技術項目課題，省廳列入科技計劃立項編號為：2004W02。并于2006年1月通過科學技術成果鑒定，浙江省交通廳組織成果鑒定，其技術成果處國內領先水平。

4 結 語

2004年試驗取得成功后的首試漁船，交付使用后，實船各項功能穩定，狀況良好，活魚成活率率該特殊性的漁船已經續造3艘，第4艘的改良型正在設計中。

1 蔣維清.船舶原理［M］.北京：人民交通出版社，1988

2 楊代盛.船體強度與結構設計［M］.北京：國防工業出版社，1981