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内河水质检测船结构设计的毕业设计论文 第一章 绪论 1.1 课题的背景与目的及意义 在这个世界上，水对于人们和其他生物来说都是一种十分重要的存在。人们的生活离不开水，社会生产离不开水。动植物繁衍生息离不开水。可是在地球上水资源是有限的。虽然地球上水的总量很大，可是其中难以利用的海水占据了大部分，可以供人类和动植物利用的淡水资源只有3%，而在这淡水中有大部分的冰川，可供人类直接利用的淡水资源只占0.3%。中国的水资源总量大，淡水资源总量丰富，约2.8万亿立方米，占世界总淡水资源的5.1%，但人口总量大，人均占有量却不足世界平均水平的四分之一。水在中国，水污染的现象十分严重，据环境部门检测，全国每天至少有1亿吨污水未经处理直接排放到水体当中，全国大部分水域都受到污染。这种现象与中国经济的快速发展有很大关系，可最关键的是人们只注重经济的发展，忽略了对环境的保护，导致工业生产，人们生活的废水不经处理直接注入江河之中，污染了国内大部分的水域。在本来水资源短缺的基础上，再次雪上加霜。因此，对内河水环境进行保护是十分有必要的。在保护的环节中，水质监测是十分关键的。水质监测可以及时准确的反应水环境的现状，污染程度，并能预测它的发展趋势，这为水环境研究，保护提供了重要的科学数据。因此水质监测对于保护环境，为人们提供优质，清洁，干净的水资源具有很重要的作用。 在如今，水质监测有三种方法：一是实验室监测，二是自动站监测，三是移动站监测。这三种监测方法中移动监测较好。因为移动监测具有灵活性好，测量及时等优点，其中水质监测船就是移动监测的一种。水质监测船的最大优势就是灵活可移动，一旦装上水质监测设备，就可以移动到任何水环境中进行监测。不仅如此，还可以进行多方面大范围的观测，取得多方面的数据，这是固定监测所不能比拟的。其中内河水质监测船主要用于内河港口流动水环境生态监测和研究、污水源最总及环境科学实验考察。还有对沿岸生态保护和治理，还能对各类船舶及沿线码头污水排放有效的进行监测、检查、对水上突发事件应急处理并可做水上防污宣传样化观测和研究等。 1.2 国内外水质监测研究现状 我国水质监测的研究较发达国家较晚，1980年我国第一条水质监测船“长清号”研制成功，这条船船长50米，宽8.6米，有上中下三层，排水量500吨，主机1200马力平均航行速度每小时26公里，有雷达导航装置，它可以用于长江污染调查与污染源追踪[1]。“淮清号”是我国第二条内河水质监测船，船长37米，宽7.2米，总吨位205吨，航速每小时20多公里，它服务于淮河水，为淮河水的保护，监测，治理做出了很大的贡献[2]。“长江水环监2000”是国内比较先进的水质监测船[3]。该船同时具备深水采样和现场分析监测功能，静水航行速度达30公里/每小时，还配有雷达卫星等导航设备。除此之外，它还用于两间实验室，用以对100米水深范围内的区域进行水样采集和研究分析。该船负责对长江水域水资源污染情况进行监测，为治理水污染提供依据。该船为双机，双桨，双舵单甲板船，首部位V型，尾部为双尾线型，主体为钢质，上层建筑为铝制结构的全焊接船。该船吃水浅，速度快，操纵灵活，稳性好，外形美观，并可自动采集样本。2013年由珠海云洲智能科技有限公司研发的全球首艘无人水质监测船是中国自主创新研发，表明国内的水质监测船发展迅猛。 国外的水质监测系统已经发展多年，美国，英国，日本等已经有广泛的应用。早在1959年，美国已经开始进行水质自动监测，到20世纪70年代，水质自动监测系统已经开始成熟。在1970年左右，美国等国就能对地表水进行自动监测。其中日本的FRP制公害监测艇附件有容积为300升的油中和剂贮藏器进行监制，当海面有废油出现可及时处理[4]。这条船船长13公尺，船宽1.7公尺，吃水0.64公尺，排水量1.1吨，速度每小时19海里。美国研究的用于水下监测的水下自主航行器，代号“Starbug”的自主式水下航行器，是一种智能化的集成系统。它可以自主航行，在军事等方面发挥重要的作用。英国研制的无人监测船为双体船，设备先进，可以用GPS进行定位，并进行水质监测。它的动力系统有两种，一是用电池作为动力，而是燃烧柴油转化为动力。由此可见，国外的水质监测发展已逐步成熟，并且对水质监测船的研究也较为深入。 1.3 课题内容及论文的结构 本课题研究的是内河水质监测船，以下为本课题的主要内容： （1）本船从外型、布置、结构、性能等方面进行研究，并进行初步设计。 （2)本船为钢质单底、单甲板、双机、双桨、双舵内河吃水隧道船型，总体性能优良，外部造型美观。 （3）本船按中国船级社2014年《钢质内河船舶建造规范》及有关规范对C级航区客船的要求设计。 （4）本船需要进行总布置设计、重量中心估算、型线设计、静水力计算、螺旋桨计算