200TEU 长江集装箱船设计设计任务书本船为钢质、单甲板、双机、双桨、柴油机驱动的集装箱船；主要航行于川江及三峡库区和长江中下游航线。

载箱量为重箱可载200TEU，按”ccs”有关规范入级、设计和建造。

满载试航速度不低于20 km/h, 续航力不小于3000 km。

第一部分设计思路及相关资料准备主要内容：1.集装箱船设计思路2.航区、航线概况介绍3.集装箱尺度与箱重4.船用主机资料5.标准船型主尺度系列6.母型船参数1.集装箱船设计思路总体根据现有的集装箱船标准船型主尺度系列来决定主尺度。

集装箱船的尺度很大程度取决于集装箱的布置形式。

在制定本船尺度系列时，除遵循与航道等级相匹配、最少档次、船型协调性、船型优选及实用性、与现行标准相协调等原则外，还要充分考虑集装箱的布置要求。

为此，首先根据集装箱排列方式确定相应的尺度，然后根据浮力重力平衡条件、满足各性能要求以及航道的限制等其他法规、规范的相关规定来确定集装箱船标准船型主尺度。

具体计算中，首先根据排箱方式确定满足布置要求的最小平面尺度要求，然后对应不同的设计吃水和结构吃水，允许其平面尺度在一定范围内变化，计算各尺度组合下船舶的技术经济性能，通过对选定的指标进行评价，确定出该排箱方式下较佳的船型尺度系列。

采用同样的方法计算其它排箱方式下较佳的尺度系列，然后对载箱量大致相同的不同载箱方式进行比选，最后确定相应箱位数较佳的标准船型尺度系列。

2.航区、航线概况介绍2.1川江与三峡库区介绍“川江及三峡库区”航道指长江干线重庆重钢新码头至宜昌葛洲坝段航道，全长805.4公里。

三峡水库蓄水前，川江属于山区河流，流路曲折、江面狭窄、多浅滩暗礁，船舶航行艰难，航道维护尺度为2.9×60×750米（水深×航宽×弯曲半径）。

三峡库区蓄水至 139米后，航道维护尺度为3.5×100×1000米，保证率达到98% ，航道条件得到彻底改善。

川江及三峡库区主要通航建筑物是三峡五级船闸和葛洲坝船闸。

三峡船闸闸室有效尺度为280×34×5米（长×宽×门槛水深），可通过万吨级船队，设计年单向通过能力5000 万吨。

2.2 长江中下游航线介绍全长1644公里的长江中下游航道，河道弯曲，浅滩众多，河道演变剧烈，航道极不稳定，是“黄金水道”的瓶颈河段，集中了长江沿线大部分浅险水道。

至2010年，长江干流的通过能力将达到如下标准：南京港以下常年可通航2．5万吨级海轮和由2000－5000吨级驳船组成的2万－4万吨级船队；南京至安庆水深达到6米，可通航5000－1万吨级海轮或由2000吨级驳船组成的2万－4万吨级船队；安庆至武汉水深达到4．5米，可较大幅度地延长5000吨级海船的通航期；武汉至城陵矶水深达到3．7米，可通航由3500吨级油驳组成的万吨级油运船队，利用自然水深可通航3000吨级海轮；3.集装箱尺度与箱重本船所装集装箱为1CC标准箱具体尺寸：20ft×8.0ft×8.5ft（长×宽×高，6058mm×2438mm×2591mm）。

集装箱数量为200TEU。

根据相关资料，取货箱平均重为12吨/TEU。

4.船用主机资料美国康明斯主机资料5.标准船型主尺度系列中华人民共和国交通运输部公告（2010年第3号）表1 川江及三峡库区集装箱船标准船型主尺度系列（2010年修订版）船型分级（载箱量）总长LOAm船宽Bm设计吃水m参考设计载箱量TEU参考主机功率kW备注载运货箱和空箱数量超过所推荐载箱量时，应满足规范和法规的相应要求。

2.若实际装载货箱重量大于或小于13吨/TEU时，其载箱量会发生变化，此时应满足规范和法规的相应要求。

3.若装载特种箱、非标箱时，其有关要求应予特殊考虑。

4.本系列船型采用平板型护舷材，船舶应满足规定的总长、船宽要求。

6.母型船参数参考母型船为200TEU长江集装箱船，主要技术指标为：总长： 90 m 设计水线长：88 m垂线间长：85.8 m 型宽： 16.2m结构吃水：3.4 m 设计吃水： 2.8 m型深： 5.2 m 方型系数： 0.793主机功率: 477kw*2 设计航速: 20km/h第二部分主要要素的确定主要内容：1.集装箱的布置2.按初步估算主尺度3.集装箱布置地位的校核和主尺度调整4.估算空船重量和载重量5.根据重力与浮力平衡确定吃水和方形系数6.主要性能的校核7.主尺度的最终确定 1. 集装箱的布置长江200TEU 左右内河集装箱船，多采用 6-10行4 列布置。

根据《内河船建造规范2009》，要满足“集装箱的装载层数应不大于五层”和“集装箱船驾驶盲区不大于2倍船长”的要求。

本船载箱量200TEU ，在货舱部位舱内分为9行×4列×2层，货舱部分甲板上分9行×4列×3层，尾部2行×4列×3层，在尾部少放4箱。

布置图如下图1 整体示意图图2 甲板示意图2.初步估算主尺度 2.1 船长根据经验公式：2437470.160.725100.13510Lpp Nc Nc Nc --=+-⨯+⨯其中：20英尺集装箱数量Nc=200 代入方程得 Lpp=76.2 m 2.2 船宽根据经验公式：()1c D D CB b r rC ≥⋅+-其中：集装箱宽度bc=2.438m ，甲板上集装箱列数rd=5，集装箱列之间的间隙Cc=0.038m ，代入方程得 B ≥12.3m ，初取B=13 m 2.3 吃水根据航道水深的限制，并且根据统计资料船宽吃水比B/d 在2.5～3.5之间 初取 d=3.7 m 2.4 型深根据统计资料D/d 在1.4～2.0之间 初取 D=5.2 m 2.5 方形系数根据亚历山大公式：1.68B nC C F =-其中：取C=1.08，V=20 km/h ，Fn=0.19，代入公式 初取 Cb=0.763. 集装箱布置地位的校核和主尺度调整 3.1 船长根据布置要求，垂线间长Lpp 为： Lpp=Lc+La+Lf+Lm其中：尾尖舱长度La 取5%Lpp艏尖舱长度Lf 取6%Lpp机舱长度Lm 为主机长加10m ，大致取为11.5 m货舱长度Lc=7.7X-8(X 为集装箱行数)=61.3 m,实取64 m 列方程，解得 Lpp=84.8 m.相应的Lwl 取为86.9 m ，Loa 约89 m3.2 船宽根据舱内集装箱布置要求(图3)，船宽B 为： B=Yo （w+a ）+c(Yo-1)+2b+2d其中：Yo （列数）=4；w(箱宽)=8英尺=2.438 m ；a （箱与导轨之间的间隙）=0.025 m ； c （导轨之间的间隙）=0.2 m ； b(导轨与纵隔壁的间距)=0.125 m ；d （舱口围板到舷侧的距离）=2.44 m. 代入数据得 B=15.58 m 根据川江及三峡库区集装箱船标准船型主尺度系列，B=16.2 m.3.3 型深决定型深的主要因素是舱内集装箱层数，根据布置要求，型深D 为： D=hd+t+hn+f-hc-c 其中：hd （双层底高）=B/16=1.01 m ；t （垫板厚度）=0.05 m ； hn （舱内箱高）=2*2.591 m ；f （集装箱顶与舱口盖下缘的间隙）=0.15 m ； hc （舱口围板高）=0.8 m ；c （梁拱高）=B/50=0.324 m ； 计算得 D=5.3 m.图34. 估算空船重量和载重量 4.1 估算空船重量4.1.1根据经验公式：其中：L 、B 、D 为以上取值，代入得： LW=1322.18 t4.1.2 根据米勒空船重量的分项估算公式Cb 为初取值 Cb=0.76，L 、B 、D 为以上取值 船体钢料重量:0.9 1.81110.6750.9390.005850.8310002B h C LBD L W D ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++-⎢⎥⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦代入数值得， Wk=1202.81舾装重量：106)1000(0884.0)1000(0.332--=BDL BD L W pp pp f代入数值得： Wf=129.58 t 机电设备重量:5.0)5.735(213BHP K W m ⨯=K=1.15 BHP （主机功率）=477 kw代入数值得： Wm=197.26 t根据Miller 公式，重量小于7000t ，估算误差偏大10%左右 空船重量 Lw=（Wh+Wf+Wm ）*90%=1376.69 t 4.1.3 空船重量的确定取以上两个估算值的平均数Lw=（1322.18+1376.69）/2=1349.44 t4.2 计算载重量 4.2.1 载货量0W N W T c ⨯=其中：Nt （集装箱总数）=200，Wo （平均箱重）=12 t 则有 Wc=2400 t4.2.2 人员及行李、食品、淡水重量船员取为14人，每人平均65kg ；船员行李50kg/人；食品消耗3.5 人· d kg；淡水消耗75人· d kg。

取船航速20km/h ，续航力3000km. 则这部分重量：W1=14×（65+50）+14×（3000/20/24）×（3.5+75）=8.48 t 4.2.3 燃油、滑油及炉水重量8667.0)(5942.0LBD LW =燃油重量3F 1W 10o g Pt k -=⋅⋅滑油重量FW L W ε= ε取0.05炉水重量由于为小型船舶，可不计炉水重量 这部分重量为：W2=WF+WL=1.15*0.202*477*2*3000/20*1.1*(1+0.05)/1000= 38.39t 4.2.4 备品、供应品重量 W3=εLW ε取0.5%W3=0.005×1349.44=6.75 t 4.2.5 载重量的合计DW=Wc+W1+W2+W3=2400+8.48+38.39+6.75=2453.62 t 4.2.6 排水量裕度==∆LW W %453.98 t 4.2 船体总重量=∆++=W DW LW W 3857.04 t 5. 根据重力与浮力平衡确定吃水和方形系数 由2.5可知 初取 Cb=0.76根据 b pp BdC L W =∆= 得 d=3.69 m 由于航区航道限制，实取 吃水d=3.5 m 故相应 Cb=0.80 6. 主要性能的校核6.1 主尺度规范要求由上述所定尺度校核：Lpp/D=84.8/5.3=16 B/D=16.2/5.3=3.06 均满足规范要求6.2 快速性估算6.2.1 海军系数法由海军系数法预估设计船达到预定航速(20km/h)所需主机功率O OO P V P V 332332∆=∆ 332⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆∆=O OO V V P P =477 kw 快速性与母型船相当,满足快速性要求。