27TEU新型环卫集装箱船型设计及性能评估

通过增加集装箱的载箱数以提高集装箱船的总载货量［1］，不仅能节约能耗、降低成本，而且是解决日渐增加的转运调配缺口等现实问题的有效方法，对于增加运力非常必要［2］。然而，目前环卫24TEU集装箱船在运营管理、日常使用中存在一些限制条件，例如船舶总长限制（600吨级集装箱船总长超过50 m），载箱数偏小（500吨级集装箱船只有24TEU） 等［3-5］。基于此，笔者在现有500吨级集装箱船（24TEU集装箱船）的基础上，船舶总长限制为50 m以内，分析27TEU新型环卫集装箱船的船型，并对新船型的性能进行评估分析，以使载箱数从24TEU提高到27TEU，载重质量也有相应的提高（维持均箱重20 t不改变）。

1 27TEU环卫专用集装箱船型设计

从主尺度、主要性能、船体结构等3个主要方面分析论证新的环卫专用27TEU集装箱船。

1.1 主尺度系列的选取

航区：新船适航于内河A、B级航区。与现有的营运船舶相比，原有航线不作改变，适用航区不作改变。依据过闸水深的限制条件，设计吃水维持不变，仍然为2.2～2.3 m。船舶续航力按2 000 km（相当于150 h）计，船舶的自持力按2周计。

船长：新船航速较低，傅氏数Fn只有0.18左右（按14.5 km/h计），如果航速有一定的要求，兴波阻力较大，傅氏数Fn达0.20以上（按16 km/h计），故船长取较长为好，但是新船的船长受到一定的限制，由于《上海市内河通航安全管理规定（试行）》对大治河的船舶主尺度要求控制在50 m范围内，因此，考虑到最大的载箱数为27TEU，货舱内装载4行2层3列，尾甲板上装载1行1层3列，总计27只环卫专用20英尺集装箱的布置要求，货舱长度为26.50 m，货舱开口尺寸为32.00 m×7.75 m，新船总长控制在50 m，船宽控制在10 m是能够满足集装箱布置要求的。

方型系数：按照普通低速货船的较低傅氏数Fn考虑，新船的方型系数CB综合考虑装载量的需要，控制该系数CB为0.83～0.85也是可以实施的，对于设计航速不会产生较大的影响。但是，在较高的傅氏数Fn情况下，该系数CB不宜取得过大，需要适当控制，否则将严重影响快速性能，该系数为0.78左右，可兼顾航速要求，排水量及载货量会有一定幅度的减少，暂不考虑。

船宽：主要影响快速性、适航性、稳性等，由于方型系数有一定的控制，最大吃水限制在2.2～2.3 m，从提高装箱量及排水量（均箱重） 角度考虑，适当加大船宽对稳性及满载排水量有一定的益处，但是，主尺度系列要求中船宽也是受到10.0 m的限制，考虑新船的载箱量要求，在3列装载情况下，控制货舱口开口小于80%船宽，选取船舶型宽为9.7 m是较为合理的。

型深：型深直接影响到全船的结构、干舷、稳性、吨位等。综合考虑各种相关因数，型深应该留有适当的富裕度，但是考虑到桥高净空的限制，空箱营运时水线以上净空高度受限于4.5 m。因此，型深选取范围为2.9～3.0 m，以满足内河A级航区最小干舷（A级航区653 mm） 为前提，考虑到尾甲板上的集装箱高度影响，型深只能选取2.9 m是较为合理的。

1.2 主要性能参数的选取

驾驶室位置：考虑到桥高净空的限制，按照航行状态固定建筑物距水线高度≤4.5 m来考虑，只能采用首驾驶形式，即在船首设置驾驶室和船员舱室，确保驾驶人员良好的视野。同时在船尾也设置船员舱室和生活服务区域。

●在宁夏贺兰县大面积的白茫茫重度盐碱地，今年使用有机硅功能肥直播种植水稻，出苗率达到95%以上，而且根系发达，分蘖好，叶片挺立，结实率高，长势与其他良田相比没有区别，亩产可达到1300斤左右。老百姓都说，这么多年没有见到这种肥料，有这样的神奇效果。

 

表1 不同航速下有效功率和主机功率的对比

  

11 0.140 42.6 128.4 12 0.152 63.0 189.9 13 0.165 78.9 237.8 14 0.178 106.4 320.7 15 0.190 133.8 403.3

降低8.8%。

关于500吨级（24TEU）、600吨级（30TEU）、新的27TEU内河集装箱船的设计航速与柴油机推进功率的对应关系如表2所示。

船体结构：按照内河A级航区的规范要求，新船满足《钢质内河船舶建造规范》 （2016） 对大开口集装箱船的相关规定，采用混合骨架形式。结构布置为：单层连续主甲板、设置5道横舱壁、2道纵舱壁。货舱区域为纵骨架式，设有双层底及双舷结构，纵通的单一大货舱，边舱设置平台甲板，与主甲板组成抗扭箱。其他主船体区域采用单底横骨架结构形式，机舱区域有效布置强肋骨、强横梁、支柱等强构件，以减小船舶振动。上层建筑采用横骨架形式。在货舱大开口及机舱开口角隅处以及集装箱箱角下、易腐蚀区域进行局部加强。货舱区域纵向构件的间断区域布置良好过渡。全船钢料均采用CCSB级钢，对新船的总纵强度、弯扭组合强度及屈曲强度经校核计算，满足规范要求。

 

表2 设计航速与柴油机推进功率的对应关系

  

?

根据新的27TEU内河集装箱船最大设计航速要求，按14.8 km/h考虑，主机的选型按照单机功率约为202 kW，配置双机双桨形式。因此，船舶推进系统的主机型号与技术规格，与现有营运船舶保持不变。

载箱量与载货量：在敞口货舱内，集装箱堆高为二层环卫专用1C箱，货舱内装载4行2层3列，尾甲板上装载1行1层3列，载箱量总计27TEU，集装箱的均箱重按20 t计，载货量为540 t，新船按满载吃水2.2 m时的排水量853.6 t进行设计，包括燃油17.5 t、淡水9.5 t，以及配载一定数量的压载水。

1.3 基本船型与船体结构分析

基本船型：新船为低速船型（Fn＜0.2），且需要较大载重质量。船舶型线首部采用轮船的船首形式，考虑到减小船首航行阻力同时尽可能加大船舶的载重质量，首部型线较为丰满，货舱段横剖面部分接近带舭部圆弧的平底直壁；由于新船的航道水深受到一定的限制，尾部型线进行局部的优化，有利于尾部螺旋桨的来水，提高推进效率。尾轴出口处采用简易的轴包结构，其一提高船舶的航向稳定性，其二简化船舶的建造工艺，此外，从轴包处底部延伸一段托底的拖泥龙骨，用于保护螺旋桨和舵叶，避免遭受船底搁浅时的损坏。

3.1.1 EOLDs的第一原则:即患者可以自主决定，并在医生告知病情、预后等情况下，医护人员和患者家属必须尊重患者自由表达对治疗和护理的意愿[21]。鉴于危重患者在疾病的情况下大部分患者无法自主决定[22]，可由代理人替患者做EOLDs。代理人是指患者授权的代理人、配偶、父母、成年子女、兄弟姐妹，此为大多数国家对患者代理人顺序的规定[23]。各个国家法律不同，导致EOLDs具体实践不同。

综合物探和钻孔信息(图8)，通过高精度磁测和激电中梯扫面测量，获得了较为详细的地球物理信息。分析测区内的异常组合和分布特征，表现为一个突出特征：异常叠加(图3、4)，既无论磁异常或视极化率异常，都明显叠加有一定规模的局部异常或具高频特征的脉动异常，这种叠加异常现象实际上反映了测区浅、中、深三个层次的矿化活动，即高频脉动异常一般反映了地表不均匀矿化活动的分布特征，局部异常反映了地表或地下隐伏的具有一定深度的矿化体，区域性高背景特征的视极化率异常则反映了深部矿化活动的存在[13]，这种浅、中、深的矿化特征在各钻孔不同深度揭露情况(表3)得到了验证。

使用统计学软件SPSS 21.0中导入本次数据进行处理和分析,以(±s)表示计量资料,组内比较和组间比较分别用配对样t和独立样本t检验,计数资料以x2检验,当P<0.05时,存在明显差异,统计学具有意义。

［1］ 陆峰.上海市市区生活垃圾内河集装化转运系统集装箱规格方案选择［J］.环境卫生工程，2011，19（2）：53-55，58.

2 升级船型的技术性能评估

将新的环卫专用27TEU集装箱船与现有营运的 500吨级 （24TEU） 集装箱船及 600吨级（30TEU） 集装箱进行技术性能比较［6-7］。主要技术性能评估指标如下。

设计航速：根据新船的主尺度（水线长49.0m、水线宽9.7 m） 与排水量854 t（按方型系数0.835）进行船舶阻力的估算，同时兼顾空箱压载时的营运船舶吃水限制，影响到螺旋桨的直径不大于1.4 m，螺旋桨的敞水效率大概为0.39～0.42。初步阻力估算，预估航速V、有效功率EHP和主机功率P如表1所示。

2.1 单位功率小时吨公里k2

 

2.2 单位功率载重质量k5

 

2.3 快速性系数k7

 

由此推算出船舶的设计航速为14.8 km/h左右，考虑到航道的浅水效应及经济性要求，服务航速只有14 km/h左右，与现有500吨级（24TEU）内河集装箱船的航速基本一致，满足黄浦江最大航速限制在14.8 km/h的要求。

2.4 千吨公里油耗k9

 

2.5 单位甲板面积载箱量k12

 

2.6 单位功率载箱量k13

 

2.7 载重质量系数k14

 

2.8 容积利用系数k15

 

2.9 钢料消耗系数k16

 

3 技术性能评估分析

技术性能评估结果见表3。

 

表3 评估结果分析

  

总长/m水线间长/m垂线间长/m型宽/m型深/m设计吃水/m排水量/t空船质量/t载货量/t载箱数/TEU均箱重/（t/TEU）主机功率/kW电站功率/kW设计航速/（km/h）净钢料/t49.35 48.90 49.05 47.80 47.60 46.50 9.7 9.5 2.9 2.9 2.2 2.2 853.6 764.5 283.4 268.5 540 480 27 24 20 20 2×202 2×202 1×50 1×40 56.30 54.40 53.08 10.0 3.0 2.2 1 010.2 371.0 600 30 20 2×202 1×5015.0 15.2 14.9 228 217 316单位功率小时吨公里单位功率载重质量 1.337 1.188 1.485 介于二者之间快速性系数 87.08 84.20 95.45 介于二者之间千吨公里油耗 9.73 10.80 8.81 介于二者之间单位甲板面积载箱量 0.027 4 0.024 5 0.026 6 增加趋势明显，具有较好的装载效率单位功率载箱量 0.066 8 0.059 4 0.074 3 介于二者之间载重质量系数 0.647 5 0.627 5 0.594 1 增加趋势明显，具有较好的装载效率容积利用系数 0.020 2 0.019 1 0.018 8 增加趋势明显，具有较好的装载效率钢料消耗系数 0.118 4 0.110 6 0.094 9 降低幅度明显，达到结构优化的效果20.05 18.06 22.13 介于二者之间

旅游者在旅行、游览过程中依据自己的需求和爱好表现出一定的旅游行为特征.在相同旅游条件下，不同旅游个体表现出不同的旅游行为.

4 结论

本研究针对从24TEU升级到27TEU的新型环卫集装箱船，从主尺度系列的选取、主要性能参数的选取，以及基本船型与船体结构的分析等3个方面进行了设计分析，并将27TEU集装箱船与现有营运的500吨级（24TEU）集装箱船及600吨级（30TEU）集装箱进行技术性能比较，技术性能评估结果显示，升级的27TEU集装箱船在单位甲板面积载箱量、载重质量系数、容积利用系数、钢料消耗系数等参数上有较明显的改善，具有较好的装载效率。

对单位功率小时吨公里、单位功率载货量、快速性系数、千吨公里油耗、单位甲板面积载箱量、单位功率载箱量、载重质量系数、容积利用系数、钢料消耗系数等参数进行评估分析，与现有的24TEU、30TEU船型相比较，新的27TEU船型在最大装载工况时，部分参数介于居中，部分参数获得相当程度的改善，具有较好的装载效率。

参考文献：

绿色科技创新突破了传统科技创新的内涵，是紧紧围绕可持续发展的思想，充分考虑科技创新所带来的经济效益、社会效益、生态效益，会使绿色科技创新成为农业可持续发展的核心依托。

［2］ 史昕龙.生活垃圾高效转运与污染控制技术研究［D］.上海：华东理工大学，2013.

［3］ 吕传毅，杨先海，曹冲振，等.城市生活垃圾集运设备研究［J］.环境工程，2004，22（2）：54-56.

［4］ 李爱华，袁文清，董春健.垃圾运输环保型集装箱的应用［J］.集装箱化，2010，21（10）：21-23.

《中国优秀旅游城市检查标准(2007修订本)》中将“城市夜景和夜间旅游状况”列入基本考核标准，要求优秀旅游城市在夜晚也是宜游的[6]，夜间旅游已成为衡量优秀旅游城市的重要指标，夜间旅游发展得好坏对城市旅游形象有一定影响，城市夜间旅游是判断城市魅力及城市品牌的重要依据和标尺。合肥作为有2000多年历史的古城，素以“三国故地”“包拯故乡”闻名海内外，打造城市文化类夜游产品，丰富城市形象载体，可以使城市形象更加鲜明。

［5］ 严光亮.生活垃圾集装箱在集装化转运系统中的改进技术研究［J］.环境卫生工程，2011，19（6）：14-16.

我们的社会科学研究，近些年来强调服务国家战略、对接行业需求，即校长们经常喊的所谓的“顶天立地”，学术话语中心的导向性十分明显。具有应用性学科特征的编辑出版学也不例外，上升不到国家战略就对接项目战略，容易申请什么就研究什么；对接不了行业就对接市场，谁给钱多我就给谁去调查、统计。我们学科有限的力量、有限的资源，都集中涌向应用型研究，使得编辑出版学的基础理论研究成为荒漠地带。很少人去关注编辑规律、出版文化、出版伦理、出版美学等分支领域的研究。实用主义和功利主义的价值取向，使得本来被质疑“编辑无学”的这门学科的理论基石更加不稳。

［6］ 王艳.船型方案评估指标体系初探［J］.中国航海，2011，34（1）：101-104.

［7］ 李炜，张恒，杨屹.高性能船性能综合评估方法研究［J］.船舶工程，2012，34（1）：23-25，55.