关于北江中游1000吨级航道设计代表船型选取的探讨
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北江历来是广东省的一条水上运输交通要道，为珠三角和粤北地区的物资交流和经济发展发挥了重要作用。根据广东省发展改革委2011年底对北江（乌石至三水河口）航道整治工程项目建议书的批复，攻克研究阶段拟按内河Ⅲ级、通航1000T级船舶标准建设。由于清远大塘以下河段航道条件较好，且不是本项目整治的重点，因此，本文主要对清远大塘以上至韶关乌石的北江中游段的船舶营运组织进行论证。
1.北江中游运力情况
北江航运以长途货运为主，客运为区间短途、旅游或摆渡运输。在项目研究范围河段内，兴建了白石窑和飞来峡两座水利枢纽，清远水利枢纽正在建设中。水利枢纽的建设，提高和改善了部分航段的航道尺度，营运船舶载货量也随着枢纽的建设呈现跳跃式上升的趋势。2011年，清远和韶关两市拥有运输船舶共约2240艘（含驳船）。
2.北江中游营运组织现状
目前，该河段自航货船吨级大多为100～200吨，主要航行于北江、连江、珠江三角洲水网及港澳地区，受区域航道等级的局限，各段航道通航船舶大小有异，丰水期时常有300吨级以上船舶在北江营运。北江中游韶关和清远两地主要运输船舶有干散货船、集装箱船、化学品液化船、旅游船、普通客船、客渡船等。
根据现有船型资料统计，300吨级以下货船船长都在46米以下，满载吃水都在1.65米以下；超过300吨级的货船满载吃水都在1.65米以上；受港澳地区港口对船舶的尺度收费标准的影响，1000吨级以下运输船舶总长均在50米以下。现有船型中150吨级以下船舶可以全年满载航行，200～300吨级船舶在丰水期可满载航行，枯水期需减载航行2～3个月；超过300吨级的船舶由于吃水过深，减载运输时间比例过大，不宜常年在北江中游从事营运。
由于船舶总吨是体积概念，从已掌握的清远和韶关两市船舶保有量资料分析可知，船舶吨位在520总吨以上的船舶均超过50米，载重量为1000吨级以上，但由于北江航道条件所限，这些船舶一般在珠三角进行营运，详见表1。
营运组织一般为航次单船运输，少数为航线单船或船组运输。船型一般为机动半舱货船，部分长途运输（尤其是运输冷藏、食品、百货类）采用机动多用途集装箱船。主机一般采用135系列柴油机，部分采用160系列或进口柴油机，单机功率88千瓦至184千瓦，大部分为单机单桨。
3.珠江三角洲1000吨级内河船船型现状
珠江三角洲内河多用途货船经过近20年的发展，载箱量不断加大，可达到初期多用途船的5倍以上，其主尺度（船宽），船型发生了较大的变化。船型有多种的组合，首型有尖首，小球首和驳船型首，尾型有通常应用的双轴人字架，双球尾，双尾及带拖砂（舵托）双尾等船型。
1000吨级内河船舶基本上总长限制在50米以内，但也有极少数船舶总长在60米左右的；船宽已增至15.6m以上，长宽比约为3.2，方型系数在0.85以上，且船舶大型化趋势明显。珠江三角洲内河航区营运船舶中，除有广东本省船舶外，还有广西、浙江、福建、江苏、海南等大量外省籍船舶。
4.船型发展趋势
北江中游营运组织一般为航次单船运输，少数为航线单船或船组运输，没有一顶二的顶推船队。根据北江航道特点及广东省珠江三角洲地区航运企业的传统运输习惯，未来相当一段时间也不会有顶推船队发展。而且，未来北江中游船舶大型化趋势明显，船舶（型）结构正向大吨位、高科技方向发展。
表1：北江中游到港代表船型表
5.营运组织论证方案设立
本次船型论证以航道整治后乌石至三水河口可以通航1000吨级船舶为选择基础。干散货和件杂货船，论证中统称为机动驳，考虑往返一个航次时间。机动驳设300吨、500吨和1000吨三档船型，集装箱船根据营运实际考虑多用途集装箱船。
干货船型选择的考虑因素主要是根据北江中游现有航道水深条件和船舶航线目的地，依据现有的船舶运输船型尺度资料和《珠江干线货运船舶船型主尺度系列》（JT/T559-2004）、《内河货运船舶船型主尺度系列》（JT/ T447.1-447.3-2001）以及《内河通航标准》（GB50139-2004）中的推荐船型；集装箱船由于到珠三角和港澳，行驶于珠江干线中，船型考虑以多用途集装箱为主。
6.论证方案计算结果
船舶营运组织形式根据目前实际营运情况采用单船运输方式，丰水期下水均为满载运输，上水根据上下水运量比例确定载货量；枯水期上下水根据航道条件确定载货量。根据船舶营运现状和腹地生活水平选取船舶营运计算参数，由船舶营运组织论证计算结果，1000吨级散货船在运距不同的情况下必要运费率分别为为0.1490元/吨公里和0.1459元/吨公里，优于不同运距情况下的500吨级和300船舶的必要运费率；多用途集装箱船也是吨位大的船舶必要运费率较小，显示出大吨位船舶的运输经济性。
表2：标准货船主尺度表
1000吨级船舶对比500吨级和300吨级船舶必要运费率节约比较明显，相比之下是更为经济适用的船型。经航道整治后北江中游航运企业的运输成本将有大幅度下降，内河水运优势将进一步得到发挥。1000吨级船舶营运组织具有较强的抗风险能力，船型增大经济效益显著。
结合《内河通航标准》、《珠江干线货运船舶船型主尺度系列》、《内河货运船舶船型主尺度系列》中研究的内河普通货船、驳船和珠江干线多用途集装箱船型，以及北江中游现状1000吨级运输船型，本项目中1000吨级多用途集装箱船型参考《珠江干线货运船舶船型主尺度系列》。而对于1000吨级散货和件杂货船，本项目推荐设计代表船型主要基于以下考虑因素：
（1）各标准货船主尺度系列
①《内河货运船舶船型主尺度系列（JT/T447.1~447.3-2001）》
该标准规定了内河普通货船船型主尺度系列，对于普通货船，定义为运载件杂货或散货的自航货船（含机动驳船），这比较符合本项目船舶营运组织现状及营运组织论证方案设立的结果，但不考虑仅适用于珠江水系港澳线的船型主尺度。
②《内河通航标准（GB50139-2004）》
该标准所列出的1000吨级船舶代表船型尺度，适用于天然和渠化河流。
③《珠江干线货运船舶船型主尺度系列》
该标准适用于珠江干线的货运船舶，珠江干线包括西江南宁、柳州、来宾以下，北江韶关以下，东江河源以下航运干线及珠江三角洲主航道。
（2）现状船型统计资料分析
根据现有项目组掌握的北江中游清远市和韶关市共登记在册的船型资料来看（含快艇、渡船、客船、拖轮等），船长超过55米的船舶有18艘（所占比例为0.54%，最长为77.53m），主要是自卸沙船、多用途集装箱船和散货船，满载吃水在2.9~3.9米之间，由于北江航道条件所限，这些船舶一般在珠三角进行营运。
船长在50～55米之间的船舶有136艘（所占比例为5.64%），主要为自卸沙船、散货船、一般干货船，满载吃水在1.65~2.9米之间（其中满载吃水在2.0~2.6米船舶所占比例为51.5%）。这些船舶相对于北江航道现状吃水较深，在北江中游从事营运需减载运输。其余运输船舶总长均在50米以下，所占比例为94%左右，主要是受港澳地区港口对船舶的尺度收费标准的影响。
（3）各标准代表船型适应性分析
①船长85米船舶的适应性分析
根据《内河通航标准（GB50139- 2004）》的内容，尽管规定10 0 0吨级内河普通货船85m×10.8m×2.0m的代表船型尺度适用于我国天然和渠化河流，且如果按照吃水2.0m也比较符合北江航道吃水较浅的特点，符合本项目工程设计特点和可持续发展的原则；但船长达到85米的1000吨级内河船舶在珠江
干线并未出现，而更多的出现在长江干线。这是因为长期以来受香港作为国际主枢纽港和外贸中转业务发展蓬勃的影响，珠三角内河港口主要作为其喂给港，外贸出口货物大多经香港运往世界各地，所以1000吨级港澳线船舶普遍受50米船长限制；加上珠江三角洲容易受台风影响、以及部分桥梁的净空高度的限制，造成珠江干线1000吨级货船重心低或受风面积中心较高，主要是平底、方形，方型系数在0.85 以上，形成了短、宽、深吃水的肥大船型，而这种船型是比较符合珠江干线目前和未来发展趋势的。因此，可以推断，未来很长一段时期内珠江干线1000吨级内河船舶基本不会出现70～85米的船长。
②《珠江干线货运船舶船型主尺度系列》船型适应性分析
该标准1000吨级干货船前四种船型主尺度均受50米船长限制，更加适用于珠三角内河港口往港澳线的运输船舶类型。北江中游船长在50米以内所占比例为94%左右，占绝大多数比例，也主要是受港澳地区港口对船舶的尺度收费标准的影响。但是，目前和未来相当长一段时间内，北江中游大部分货物流向均不是港澳线，而是珠三角内河港口。因此，49.9米船长的船舶类型对于本项目而言不具备普遍适用性。
从船型统计资料和北江中游现有的航道水深条件、船舶营运现状和北江船舶到珠江水系航线的航道情况，认为如选用吃水在2.5m以上的船舶作为设计代表船型不适应未来北江航道水深所具备的条件，且营运时间大部分需减载通行对船东和货主均不利，不能产生良好的经济效益，再加上过闸因素的影响，短小、肥大、吃水深的船舶尺度特点不适合在北江中游一带航行。
③船长67.5米船舶的适应性分析
从现有从事北江中游运输的1000吨级内河船舶可以看出，其船长在55米，满载吃水为2.3m（现状丰水期仍需减载），该种类型船舶比较符合北江中游航道工程特点和未来的航道水深条件。而且在珠三角1000吨级内河船舶中，也有船长在60米左右的船型。而且，船长在55～67.5米之间的船舶能够做到船宽吃水比较小，方形系数较小，长宽比较大，从而在保证载货量的情况下吃水较浅，比较符合北江航道吃水较浅的特点，具有较好的适应性。
（4）船舶满载吃水考虑因素
①驳船是指本身无动力或只设简单的推进装置，依靠拖船或推船带动的或由载驳船运输的平底船。按照这个定义理解，即驳船本身无自航能力，需拖船或顶推船拖带的货船，其特点为设备简单、吃水浅、载货量大。驳船一般为非机动船，与拖船或顶推船组成驳船船队，可航行于狭窄水道和浅水航道，并可根据货物运输要求而随时编组，适合内河各港口之间的货物运输。少数增设了推进装置的驳船称为机动驳船，机动驳船具有一定的自航能力。
根据对机动驳船的定义理解，如在本身无动力装置的驳船中增设推进装置，使其具有自航能力，能符合吃水浅的航道水深条件，又无需减载，能在北江中游至珠三角航线（除港澳线外）中能发挥经济效益。
②船舶满载吃水需考虑富裕水深取值，主要包括船舶航行下沉量和触底安全富余量，即要考虑船舶航行最不利的水深条件。根据《内河通航标准（GB50139-2004）》对航道水深的计算内容，Ⅲ级航道富裕水深值取0.3~0.4m，而对于北江流速或风浪较小的水域，可取小值0.3m。从北江中游现有的航道水深条件、未来整治工程实施难度和北江航道规划水深来看，认为未来北江航道水深很难具备2.5m以上设计水深的条件。据此进行反推计算，本项目推荐1000吨级内河普通货船吃水上限不应超过2.2m。
③综合以上考虑，船舶满载吃水综合选取《内河通航标准（GB50139-2004）》中有关驳船2.0m和技术要求上限值2.2m的区间范围。
基于以上考虑，本研究河段推荐的的代表船型见表3。
表3：北江中游段推荐代表船型尺度表
参考文献：
[1]《内河通航标准（GB50139-2004）》
[2]《内河货运船舶船型主尺度系列（JT/ T447.1~447.3-2001）》
[3]《珠江干线货运船舶船型主尺度系列》
[4]《北江（乌石至三水河口）航道工程可行性研究报告（初稿）》