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国内外挖泥船现状与趋势

挖泥船作为用于水利清淤、河道治理、航道疏浚、环保清污、水域吹填、岛屿建设及市政建设等水下开挖输送施工、水域工程的外科手术式治理的主要设备，具有广阔的市场。中国和国外, 尤其在低洼、水域丰富（或贫乏）和海域国家多年来在疏浚技术及挖泥船方面获得了长足发展。

国内外挖泥船及疏浚技术的现状和趋势实质性和深层次的技术比较，对促进中国挖泥船及其疏浚技术运用的发展, 拓展中国与国外在挖泥船及疏浚技术的国际技术经济合作，具有特别重要的意义。

中国江河湖汊众多，海域辽阔，且南方多水北方少水，因此水利、河道、航道及海域施工量大，疏浚吹填施工中各类挖泥船均有应用，从国外特别从荷兰引进了相当数量和规模的挖泥船，同时中国国内也相继自行设计建造不同型号的挖泥船。由于挖泥船基本上属于高技术含量之非标设备，一方面在国内外挖泥船的发展过程中存在不同观点和设计建造理念，另一方面挖泥船所面临、赖以生存、得以发挥作用的工况条件存在着差异，有时甚至是巨大差异，使各国的挖泥船具备不同的技术思路和形态。

一． 现状与工况

1. 中国挖泥船市场及疏浚业

中国江河湖库众多，软海岸线长，水资源南多北少，水土流失严重，航运历来是交通运输的重要方式，同时就人口现状与增长而言，已无法再论地大物博，沿海地带吹填造地及治理、向海洋发展亦势在必行。

相对其它船舶来说，工程船舶特别是挖泥船在设计和建造上多年来相对较弱，但近年有提高，现有市场需求和潜在市场大，亟待进一步发展。

中国疏浚治理史并不短，但手段落后，规模小，特别是以前水利清淤疏浚欠债较多，致使河道和入海口淤塞严重，水患频繁，航道和港深标准偏低，水库面积和库容萎缩普遍。仅依照水利规划，近期2002年前我国各大主要江河年清淤疏浚量为1.81亿立方米，远期2003～2010年年清淤疏浚量为2.71亿立方米，而目前国内挖泥船总的年清淤疏浚能力只有约1亿立方米（见表1）。

上述现状决定了中国水利、河湖航道及海域清淤疏浚施工量大，中国有广大的疏浚市场和挖泥船需求，这是中国挖泥船及其疏浚业迅猛发展的最重要的先决条件。

多年以来在施工实践中，中国疏浚业形成了以航道、水利和地方疏浚实业为主的行业框架，拥有主要自我发展积累的疏浚施工技术和国产及部分引进的挖泥船等施工设备，这是中国疏浚业的现状和进一步发展的基础。迄今为止中国疏浚施工的主要目的任务是解决单一工程问题，大量工程属于初期治理、大规模和基础性建设，施工环境和工况条件相对恶劣，近两年有了复合功能的疏浚工程和专门的环保主题的疏浚施工项目，疏浚工程已呈现向专业化、多元化、系统化、综合性发展趋势。

多年来我国通过以下三种方式从国外特别从荷兰引进了相当数量的挖泥船：

Ⅰ．整船/机购进；

Ⅱ．引进设计并购进国外主要关键部件国内建造或引进设计、国产化建造；

Ⅲ．国内设计购进国外主要关键部件国内建造。

目前中国的改革开放趋于成熟，经济保持稳定增长，投资环境继续改善，中国已进入WTO，中国的技术经济合作国际化，船舶工业和疏浚施工势必进一步开放。多年来从国外整船引进挖泥船，虽可以较快地装备，迅速提高国内挖泥船装备水平并投入使用，然而这种引进基本是一种单一的设备选型，而挖泥船原则上属于非标设备，对适用型、用户型、尤其是对专用型挖泥船，更好的方式是中外高层次的国际合作，强强结合，共同依据中国国情工况开发研设创新适用设备及相应的施工运用技术，不仅能提高挖泥船的实用性和适用性，同时在拉动国内经济的同时，推动提高中国挖泥船及施工设备的设计技术水平、中国船舶工业相关配套业制造水平和疏浚施工技术水平。

2． 施工条件、特点和对挖泥船的要求

中国属于快速发展中国家，大量工程属于初期治理基础性建设，施工大规模大、环境和工况条件相对恶劣纸箱机。

- 施工区域大、分布广，应急、近期、长远规划，往往分段实施；

- 水利、河道清淤治理要疏筑结合，水中清淤排泥上坝淤背，并严格执行有关规划和建设标准；

- 工况条件复杂多变、土质除渣设备多样、污染重，往往地域偏僻，环境条件较差；

- 入海口、浅海、主河道的施工排距变化大，要求排距长；

- 大强度、高效连续作业；

- 众多非航行性河道，水浅流急，主河道弯曲变化复杂；

- 水利、河道清淤治理及岛屿建设主要是取土吹填；

- 航道疏浚，环保清污等施工，要方量的同时要开挖断面；

- 大湖大库清淤治理要求挖深大，水电站和枢纽工程水域清淤要求精确；

- 有些中国的疏浚工程由于其世界的唯一性，工况条件极为特殊，例如黄河。

二．国内外疏浚技术和挖泥船比较

（一）主要性能参数的比较

笔者选择两种国内外均较为成熟的同档次船型，对装机总功率、船重、外形尺寸、挖深以及吃水的性能参数做以比较。见表2和3。从国内外挖泥船的技术比较可以看到国内外同档次船型性能参数的差距和进步，百船工程新型船的性能参数已逼近国外同档次船型性能参数水平，见表4。应该说明的是，国内船型往往要求在挖泥船上配置住宿条件，而国外船型一般只考虑操船作业。

（二）主要技术的比较分析

1．技术思路和设计建造理念

在挖泥船设计建造中，主要有两种技术思路和设计建造理念；

Ⅰ．配置这是受碳纤维的高价格和基于RTM工艺的部件制造进程的速度所限大功率，重结构，以期获得强能力国标标准是150千克力、高产量；

Ⅱ． 通过对实际挖泥过要仔细的选择程和技术特性研究及把握来改善挖泥船设计，高效节能地实施挖泥和输送。

比较而言，第二种技术思路更符合现代工业和施工技术发展方向，应作为我国发展挖泥船设计技术的主要思路和理念。在保证施工质量的前提下，以较少的功率消耗获得最大的产量。

2． 系统总体设计水平和主要关键部件

好的挖泥船要有好的总体设计，好的总体设计基于好的部件，特别是主要关键部件，挖泥船好的性能要通过基于好的部件的系统设计来实现，通过好的部件的性能质量来保证，两者相互依存，相互作用。目前国内部件特别是主要关键部件发展很快，系统和总体设计水平亟待提高。

3．用户型、适用性、标准化及系列化

挖泥船属于非标设备，有适用型、用户型、通用型和专用型之分，依据国情工况开发研设创新适用设备及相应的施工运用技术，同时依据工程需求开展标准化及系列化工作十分必要，以推动提高中国船舶工业、疏浚施工技术和挖泥施工设备的技术水平。

4． 自动化与智能监测显示控制系统

自动化与智能监测显示控制技术是挖泥船技术发展的重要方向和技术水平的标志，也是挖泥船施工质量的重要保障，清水疏浚理论、透明土质学说以及比能切削原理近年来运用有效，自动化与智能监测显示控制技术国内发展虽晚，但进步很快，已在部分船型成功应用，应作为重要发展方向。

5． 工业水平与科研创新

挖泥船技术含量高，涉及多方面工业水平，国内相关工业发展进步很快，水平并不低，多方面工业技术在挖泥船上系统性综合运用，依国情、高起点、创新型快速发展我国挖泥船与疏浚施工技术，现实必要，条件成熟，前景广阔。

三．技术课题与发展趋势

1．技术方向

依据中国船舶工业、疏浚施工技术和挖泥船的现状水平和中国国情以及国内外发展趋势，疏浚施工技术和挖泥船的技术方向应为：

- 可靠实用、工况适用；

- 高起点、高标准、性能先进；

- 高效节能，技术经济综合；

- 技术创新和组合；

- 自动化与智能监测显示控制；

- 清淤与清污结合；

- 通用型与专用型并举，小型多功能与大型配套并存；

- 引进挖泥设备技张力计术的同时也要引进和借鉴疏浚施工技术与疏浚施工管理；

2． 重要课题

挖泥船与疏浚施工技术是一门技术含量高的综合系统工程，重要课题如下：

- 疏浚施工技术与工况研究，包括疏浚土的分类规范及其与国际接轨；

- 疏浚施工规模与工程效益研究、疏浚土排出后的综合利用；

- 疏浚施工对工程设施和环境的影响；

- 特殊疏浚施工，如环保疏浚的施工技术与专用施工设备；

- 土－机系统土动力学研究及作业装置优化设计与极限技术；

- 实时工况监测显示系统与智能型控制技术——傻瓜型挖泥船；

- 有效开挖技术与经济作业理论，包括泄漏控制、成束与输束理论；

- 系统总体设计研究与主要关键部件研试开发；

- 人-机学设计；

- 挖泥船配套运用、辅助船舶设备及其与主施工设备的配套与运用技术；

- 现有挖泥船、施工设备的更新换代改造。

3． 发展趋势

水利清淤，河道治理，航道疏浚，环保清污、水域吹填及岛屿建设关乎国计民生，由于中国疏浚工程的大量需求、中国疏浚业现状，特别是政府重视和加大投入，疏浚施工技术与挖泥施工设备在中国今后相当年间必将长足发展。可以预见：

- 疏浚市场和疏浚施工技术与挖泥施工设备的行业竞争进一步启动、规范，防止和消除以牺牲疏浚技术与质量的低价恶性竞争，坚持技术质量与经济指标综合评价的原则；

- 疏浚施工技术作为技术含量高的系统工程，，施工、船舶、机电、经济指标管理等专业方面的技术人员致力于这一方向，形成复合型结构；

- 两个基本点两个主攻方向齐头并进，特别是加强疏浚施工技术及工况研究工作；

- 国际合作与交流进一步加强，包括技术思路、设计建造理念及设计研究方法的交流；

- 引导运用创新技术，把疏浚施工技术与挖泥设备作为一个重要专业和行业发展；

- 基本型与专用设备并举，单一与组合型挖泥设备并存，清淤与清污有机结合；

- 装备专用试验室，使模拟试验和实船试验走向系列化、标准化、用户化；

- 从简单引进走向高层次的国际合作研究设计，依据国情工况开发研设高技术创新适用设备及相应的施工运用技术。(end)

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