长江上游65m钢质航道趸船设计综述

杜小明 周立新

摘 要：本文就长江上游急流航段某型65m钢质航道趸船的设计过程中， 根据停泊水域的特点，对主尺度的确定、总体布置、结构设计， 锚泊方案，主要设备的选取情况作了简要介绍。

关键词：趸船 急流航段 锚泊方案 布置 船舶设计

1.前言

航道工作趸船既供航道工作船及其他航道维护船艇靠泊，也是航道工作人员工作和生活的场所。结合航道管理体制改革的深入和“三定”的实施，为增强水上交通安全保障能力实现快速反应，和以人为本保护航道一线人员安全和改善工作生活条件，长江上游某航道处码头拟新设计并建65m钢质航道趸船。

2.概述

2.1功能定位

本船靠泊于长江上游航道处码头，主要为辖区河段的航道维护船舶和航道工作船艇提供靠泊、维修和相应的后勤服务，并作为航道一线人员工作、生活基地。

2.2使用需求

（1）趸船靠泊水域为长江泸渝段C及航区J2级航段；

（2）满足航标艇、测量船、测量快艇、绞锚艇等航道工作船艇的靠泊、保养、补给等；

（3）作为航道处船员及一线工作人员工作、生活场所，和兼作简易办公场所；

（4）外形与现有的泸渝段航道维护工作趸船基本一致，体现长江航道文化特色；

3.趸船的主要尺度

趸船的主尺度确定应考虑船舶靠泊水域的航道、水文、气象等自然条件，以及用途和使用需求、船舶的性能、经济性、政策等因素，抓住主要矛盾，优化选取。影响本船型主尺度的主要因素包括岸线条件、靠泊船舶的长度及排水量、总布置及结构强度等方面，应根据以上因素在已有的母型船中选取一个合适的主尺度，或根据母型船的尺度作优化

3.1船长的选取

趸船的长度选取主要根据靠泊船舶的长度来确定。本船主要供1个基层航道处的船艇靠泊，但也预留在紧急状态下靠泊2个航道处的全部船艇的能力，总计包括1艘40米趸船、4艘30米级C型航标船、2艘航道测量快艇、2艘18米航道快艇、1艘绞锚艇等（LOA=36m）。

据此，以靠泊船舶的长度来初选一个合适的块长度。

根据本船靠泊河段的靠泊需求，按照《河港工程设计规范》的要求，靠泊趸船的长度应根据靠泊船舶的长度确定，一般取为靠泊船船体长度的0.65-0.8倍（本船取0.7备），上下靠船间距取10m，按船型组合计算出靠泊船舶的总长度为约85～95m，两端靠泊计算趸船长度范围应在59.5m-66.5m。

考虑到目前系统内趸船主要有40m和65m两种长度系列，本方案船长取值65m。

3.2船宽的确定

目前长江上游航道系统65m趸船的宽度主要有12米和13米两种，但也有早期建造的11米寬的65m趸船（泸道趸17号）。

本船主要用于航道工作船和航道维护船舶的靠泊，以及靠泊后的船舶维护、维修，所靠泊船舶的宽度叠加后在12.8-36.4m，作为靠泊趸船，选取较大的船宽对于靠泊后的安全有利，同时提供较大的甲板面积，适合于船舶物资的存放运输和船舶的维护维修。

但因该船地处长江泸渝段，水流较急，过大的船宽会带来洪期水流冲激力较大，不利于船舶安全靠泊。

经过调研及与使用单位研讨，确定了型宽定在12m较为适宜。

3.3型深的选取

按《钢质内河船舶建造规范》和《内河船舶法定检验技术规则》，型深和吃水的选取是相互影响的，还要结合靠泊船舶的型深和吃水（主要是干舷）来通盘考虑。

现有的长江上游65m趸船的型深多在2.0-2.8米之间，按照《河港工程设计规范》和《钢质内河船舶建造规范》对趸船尺度比的要求：L/D<45，B/ D<7，按照船长L初定为63m换算，结合参照船型，兼顾船舶稳性等因素，本船型深取在2.3m较为合适。

3.4吃水的选取

吃水的选取主要涉及保证本船常见使用工况下浮力的提供，在满足《内河船舶法定检验技术规则》规定的最小干舷要求的基础上，并保留适当的富裕干舷。综合考虑与拟靠泊船舶的干舷匹配等各种因素，本船设计吃水取为1.00m，结构吃水按1.2m，保留了适当的扩展量。

4.趸船的总体布置

就功能需求而言，对于航道工作趸船这类工作（住宿）趸船，因陆上建筑物的审批程序非常繁杂，特别是十八大后国家限制楼堂馆所的新建，从事水上工作的人员往往直接在趸船上工作、值班、生活和住宿，导致对工作场所的面积与房间数量要求大幅提高。对于这些工作趸船，普遍采用二层以上甲板室的形式。这一点与其他专用趸船、储物趸船等主要考虑甲板区作业面积，仅在首尾设较小的甲板室供值守人员使用，有较大的区别。

4.1舱室面积的确定

根据使用需求，计算出本船的主甲板上舱室面积的需求如表1。

4.2甲板室的确定及总体布局设计

从本船靠泊长江上游水域域考虑，因其主尺度普遍较小，采用二至三层甲板室的形式可以较简便的满足舱室布置的需要。另外，长江上游风浪较小，船舶的各层甲板室一般设外走道，各层甲板可以从外部直接通达。

本船设三层甲板室，工作和公共区域布置在第一层和第三层甲板室，生活（居住）舱室布置在第二层甲板室，因本船船宽足够，为增加舒适性和安全性，同时设有内外走道，各层甲板可以从内外部经楼梯直接通达。

为了趸船外观特别是侧面视图的美观，本船三层甲板室的窗户的纵向位置整齐一致，为了达到这一目标，经过测算，全船甲板室均以3m的纵向长度为基数，每个舱室的纵向长度均为3m的倍数0.5m，以保证侧面门窗开口始终上下对齐。

在内走道的设计上面，考虑各扣除两侧壁的装饰厚度100mm后，内走道的宽度尚足以让2人迎面轻松通过，设计内道围壁间净结构宽度≥1.7m。

5.趸船的靠泊方式

考虑本船所处航道水域因航道宽度、曲率半径、水深和水流条件及岸线条件限制，靠泊方式采用的如下方式（参见图1）：船首采用锚和系固于岸上系固桩（地牛）的缆索系固，配设2 口首锚（霍尔锚A3300）和2 根缆索系固（其中一根为锚链）。

船尾采用锚和系固于岸上系固桩（地牛）的缆索系固，在设计的工况环境下，配设1 口尾锚（霍尔锚A2640）和2 根缆索系固（其中一根为锚链）。

6.趸船和码头的连接

在长江上游，因航道的水位的涨落幅度与涨落历时之比较大，也就是经常出现“陡涨陡落”现象，有时会出现24小时内近5m以上的涨落，因此多采用在趸船和岸坡之间通过跳趸和跳板柔性连接的方式过渡。

本项目为降低作业强度和减少跳趸数量，拟采用带能升降与伸缩功能跳板的跳躉，其单跳趸的展开宽度为36m，收紧后宽度为20m。

7.趸船的主要设备配置

因趸船离岸较近，主要通过岸电提供动力，船上一般不配动力装置，仅设蓄电池向信号、通讯和应急照明等系统供电，但因本船地处长江上游，在洪水期和上游电站泄洪时，水位变化十分迅速，且水流速度很急，需要频繁的收放锚链和钢缆，有时为保护岸电电缆及保证作业安全，只能通过设置备用发电机组向绞盘和探照灯等提供电力。通过电力负荷估算，本船设1台75kw的柴油发电机机组。

另根据本船的锚泊系泊方案，本船在首尾甲板设有共设4台～80kN起锚系缆绞盘，能提供抛起锚和收放钢缆作业的功能。

8.结语

趸船船型及设计较为简单，主要考虑的是其适用和好用，在确定总体方案时，要因地制宜，充分调查了解靠泊水域航道和和陆域自然条件，并与船员与水工工程等专业人员等配合，对船舶使用做到心中有数，方能设计出适用、够用、易用的产品。

参考文献：

[1]河港工程设计规范.93.

[2]钢质内河船舶建造规范.2016.

[3]内河船舶法定检验技术规则.2011.