中国海洋调查船分级方法研究

孟庆龙，孙雅哲，杨维维

（国家海洋技术中心，天津 300112）

中国海洋调查船分级方法研究

孟庆龙，孙雅哲，杨维维

（国家海洋技术中心，天津 300112）

海洋调查船是开展海洋调查观测的必需工具，是中国“建设海洋强国”、“一带一路”战略实施的重要保障。实行海洋调查船分级制度对于提高中国海洋调查船管理水平，合理安排调查船航次并有效指导国家海洋调查船新建规划具有积极意义。欧美均有系统完善的海洋调查船分级制度，而中国目前还没有。文中在借鉴美国调查船分级制度的基础上，结合中国地理位置以及调查船参数将，中国调查船分为全球级、大洋级、区域级和近岸级4个级别。分级依据选取船舶注册总吨、续航力、自持力、科考定员和实验室面积。在此基础上采用该分级方法对中国现有调查船进行了等级划分，得到了较好的结果。另外，还探讨了选取船舶满载排水量和续航力进行调查船分级的可能，为今后完善调查船分级方法提供了更多的思路。

海洋调查船；分级；全球级；大洋级；区域级；近岸级

海洋调查船作为开展海洋调查观测的必需工具，是获取自主海洋环境数据的重要基础平台。欧美在长期的海洋调查船建造和运营过程中积累了大量的经验并逐步形成了科学的海洋调查船分级方法。中国海洋调查船发展晚于欧美发达国家，但自新中国成立至今已建成并保有各类海洋调查船60余艘（船舶满载排水量大于300 t）。随着“建设海洋强国”、“一带一路”等战略的实施，中国海洋开发活动的深度、广度和强度将不断增加，对海洋调查船的需求也将越来越强烈。而中国目前还没有具体、完善的海洋调查船分级方法，仅《国家海洋调查船队管理办法（试行）》中将中国调查船分为近海调查船和远海调查船。这还远不能满足中国调查船科学运营和管理的需求，本文参考美国海洋调查船的分级标准，结合中国地理情况及现有调查船参数，探讨了中国调查船分级的标准。

1 美国海洋调查船分级情况

美国拥有系统明确的海洋调查船分级标准，将其调查船分为全球级、大洋级、区域级和本地级四级，各等级调查船定位如下：

全球级：执行全球范围调查任务的调查船，作业海域包括四大洋以及南北极。

大洋级：在各大洋开展调查任务的调查船，主要作业于太平洋、大西洋，少量作业于北冰洋。

区域级：比大洋级调查船小，主要针对近岸、海湾、三角洲、大陆架及特定海域开展调查。

近岸级：船型较小，在临近港口的近岸地区使用。

根据美国国家科学基金会（NSF）的报告[1]，美国各等级调查船的分级指标如表1所示：

表1 美国各等级调查船分级指标

美国UNOLS成员船的实际分级情况如表2所示：

表2 美国UNOLS成员船分级列表

从表2可以看出，美国在调查船分级的过程中，分级指标的运用并不严格，结合UNOLS已退役调查船参数，其实际分级的指标范围如表3所示：

表3 美国UNOLS成员船实际分级的指标范围

从以上分析可知，美国在海洋调查船分级中将其调查船分为了全球级、大洋级、区域级和本地级4个级别，分级指标采用了船舶型长、自持力、续航力和科考定员。在具体等级划分过程中并未严格按照各等级指标进行，而是允许4个指标中有1～2个略小于相应等级指标要求。

美国的调查船分级方法是在结合美国所处地理位置、美国调查船承担的海洋调查任务以及美国现有调查船基本参数的基础上建立的。该分级方法为美国科学地统筹协调本国海洋调查船使用、制定美国海洋调查船退役和新建计划、高效完成美国海洋调查任务提供了基础，产生了较好的社会和经济效益。而我国目前由于还未制定科学的调查船分级方法，因而存在着调查船能力不满足海洋调查需要或调查船资源浪费等船舶选用不合理的问题；同时，调查船分级方法标准的缺失也导致中国在国家层面缺乏制定科学的调查船退役和新建规划的能力；另外，中国缺少海洋调查船分级标准也导致本国调查船使用和协调难以与国际接轨，不利于中国调查船参与国际海洋调查合作。因此，我们必须在参照美国调查船分级标准的基础上，结合中国自身国情，建立科学的调查船分级标准。

2 中国海洋调查船分级的总体定位

参考美国的调查船分级方法，中国的调查船也可分为4个等级，分别为全球级、大洋级、区域级和近岸级。由于所处地理位置的原因，美国大洋级调查船定位为重点关注太平洋与大西洋的调查任务，区域级定位为承担美国海湾、大陆架及特定海域调查任务。相比之下，我国调查船的作业海域主要包括渤、黄、东、南海、西太平洋、东印度洋、大西洋以及南北极，结合我国未来“近海透明、两洋覆盖、全球到达”的海洋调查目标，我国各等级的总体定位及其作业海域如表4所示。

表4 中国调查船等级及其总体定位

3 中国海洋调查船分级指标选取

美国调查船分级指标经过了长期的实践检验，并被欧洲国家借鉴采用。中国在调查船分级指标选取的过程中应参考美国的分级指标并结合国内外异同点进行确定。

美国调查船分级指标选取了型长、自持力、续航力、科考定员。以上4个分级指标分别能够反映调查船的整体性能、航行性能和搭载科考人员的能力，同时考虑美国在船舶建造申报和审批的时候以船长为标准，而中国以船舶的注册总吨为标准，该指标也能较好地反映船舶的整体性能，因此中国宜采用注册总吨代替型长；另外，国内目前的调查船自动化水平较低，船上人员协同作业能力较差，因而通常需要更大的作业空间，故中国应在美国基础上增加实验室面积作为分级指标。因此，本文选取注册总吨、自持力、续航力、科考定员、实验室面积作为中国调查船的分级指标。

4 中国海洋调查船分级指标分析

参考美国各等级调查船指标设定，结合中国各等级调查船定位，考虑中国调查船的具体情况，通过以下方式设定中国各等级调查船分级指标。

4.1 注册总吨指标分析

注册总吨主要反映调查船的整体性能，中国在调查船审批中通常将调查船吨位分为4 500吨级、3 000吨级和1 500吨级。因而设定4 500 t、3 000 t和1 500 t分别为划分全球级、大洋级、区域级和近岸级调查船的注册总吨参数。

4.2 续航力与自持力指标分析

全球级和大洋级调查船续航力与自持力指标的确定需参考全球航线，图1是全球主要航线图。

图1 全球主要航线图

将全球大洋分为北太平洋、南太平洋、印度洋、大西洋、南极海域、北冰洋，调查船到达各海域所需满足的续航力和自持力分析如下。

（1）北太平洋与印度洋。中国位于太平洋西岸，到北太平洋与印度洋调查的航程要求约为7 000 nm，按航速12 kn计算需航行24 d；预留调查时间20 d，调查期间以每天航行12 h计算，则可得总航程约为10 000 nm，考虑船舶安装海水淡化装置，要求自持力不小于35 d。

（2）南太平洋、大西洋、南极海域。南太平洋、大西洋、南极海域调查的航程要求约10 000 nm，按航速12 kn计算需航行34 d；预留调查时间20 d，调查期间以每天航行12 h计算，可得总航程约13 000 nm，自持力约45 d；实际调查中船舶通常可在中途补给一次，将降低续航力要求。

（3）北冰洋。 北冰洋调查的航程要求约 6 000 nm，按航速12 kn计算需航行21 d；预留调查时间20 d，调查期间以每天航行12 h计算，总航程约8 000 nm，自持力约35 d；实际调查中船舶通常可在中途补给一次，降低续航力要求。

（4）黄、东、南海海域。到中国黄海、东海、南海以及相关专属经济区、大陆架和争议海域进行海洋调查是中国拓展蓝色经济、维护领土主权以及海洋强国战略实施的客观需求。其中南海距离陆地最远，约为1 080 nm，往返需航行8 d左右；预留调查时间20 d，调查期间以每天航行12 h计算，总航程约4 500 nm，自持力约25 d。

以上分析结果如表5所示。

表5 中国调查船到相关海域调查所需满足的续航力及自持力要求

因此，全球级不考虑补给的情况下续航力要求为13 000 nm，大洋级10 000 nm，区域级4 500 nm；考虑全球级与大洋级调查可进行中途补给，可放宽各等级调查船要求为：全球级续航力不小于10 000 nm，自持力不小于45 d；大洋级续航力不小于8 000 nm，自持力不小于35 d；区域级续航力不小于4 500 nm，自持力不小于25 d。

4.3 调查船科考定员指标分析

中国海洋调查船科考人员数量明显比美国多。这与中国目前海洋调查手段自动化水平低、随船人员数据共享机制不健全等现状直接相关。考虑中国海洋调查技术的不断发展，未来航次中科考设备操控和数据采集将更加自动高效，专业分工将更加明确，船岸通讯将更加便利，调查人员将会逐步减少。所以参考美国调查船科考定员分级指标，中国调查船科考定员指标根据实际情况可按表6设定。

4.4 实验室面积指标分析

调查船上的实验室是为科考人员提供进行海洋科学实验、数据采集与分析以及科考设备暂时存放的场所，实验室面积应与科考定员呈正相关。本文设定科考人员人均面积不小于3.75 m2，因此中国各等级调查船实验室面积指标按表7设定。

4.5 调查船分级指标选取

由以上分析，根据注册总吨、续航力、自持力、科考定员、实验室面积五项指标的分析，中国海洋调查船分级指标可确立如表8所示。

表6 中国调查船科考定员指标

表7 中国调查船实验室面积指标

表8 中国海洋调查船分级指标

随着海上经济的快速发展以及中国综合实力的不断提升，中国调查船境外补给将变得越来越容易，所以为了降低调查船的建造与维护成本，提高调查船运行的经济效益，分级指标选取考虑中途补给的指标。

为更综合地反映调查船的整体性能，在具体分级过程中采用计分的方式。调查船总分为100分，由于注册总吨及续航力表征调查船的基本性能，科考定员表征调查船执行海洋调查的能力，自持力和实验室可以辅助表征调查船海洋调查能力，按照重要程度分别设置注册总吨、续航力、自持力、科考定员、实验室面积分数为30分、30分、10分、20分、10分。调查船得分由score表示，计算公式如下：

score=a×30+b×30+c×10+d×20+e×10

其中：

调查船得分从全球级指标开始计算，若得分大于等于90分，则为全球级，否则按大洋级指标进行计算；若按大洋级指标计算得分大于等于90分，则为大洋级，否则按区域级指标进行计算；若按区域级指标计算得分大于等于90分则为区域级，否则为近岸级。

5 中国现有调查船分级情况

根据以上调查船分级指标体系，将中国调查船分级得到表9。

表9 中国调查船分级情况

从以上分级情况来看，该分级方法较好地将中国的海洋调查船分为了4个级别。其中全球级调查船中“雪龙”、“向阳红09”、“大洋一号”等均是执行过两级和全球大洋任务的功勋船，“科学号”、“向阳红01”、“向阳红03”则是近年来新建的具有国际领先水平的调查船；大洋级调查船中“向阳红20”、“发现号”等主要执行太平洋海域调查任务，“向阳红18”也是为执行大洋调查任务新建的船舶；区域级中“南锋号”、“北斗号”用来执行中国附近海域渔业调查任务，其它船舶也主要作业于中国黄、东、南海海域；近岸级调查船总吨及其他参数均较小，能够很好地与其他等级调查船区分开来。综上所述，该分级方案具有较高的可操作性和科学性。

本文作者在进行调查船分级的过程中还尝试采用了其他方法，如以满载排水量和续航力两个参数作为分级指标对调查船进行分级，其中全球级、大洋级、区域级的满载排水量和续航力分别需要达到4 500 t，12 000 nm；3 000 t，7 500 nm；1 500 t，4 500 nm，只有两参数全部达到相应等级指标要求才认定为该等级调查船，两种分级所得结果区别如表10所示。

表10 两种方法所得结果对比

由以上对比可知，两种方法所得结果大致相同，两参数法所得结果较计分法级别更低，可认为以目前的指标设置，该方法是更严厉的分级方法，具体哪种方法更符合我国国情还需实践检验。另外，以上方法均为理论设定，实际中还应该在基本分级方法确定后附加一定的特殊考虑要素，如船舶证书中的适航海区规定、满足的抗风力等级标准等。

6 结论

本文探讨了中国海洋调查船的分级方案，该方案借鉴了美国调查船的分级标准并结合了中国地理位置以及中国海洋调查船的情况。通过分析，本文将中国的海洋调查船分为了全球级、大洋级、区域级和近岸级，并依此方法将中国的调查船进行了具体划分。实践证实，该方法操作性强，分级效果良好，能够较好地反映中国调查船可承担的调查任务。然而，该分级方法的意义重在辅助国家层面的调查船建造规划，对于调查船的实际使用应根据具体的经济性、船舶设计初始目标以及用船和船舶单位双方沟通等相关情况进行权衡。另外，此分级方案的具体应用还需进行更深入的探讨并在实际使用中检验，希望此分级方案能为中国海洋调查船的运营管理以及指导今后新船的建造提供良好的指引作用。

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Study on the Classification Method for China's Domestic Marine Research Vessels

MENG Qing-long,SUN Ya-zhe,YANG Wei-wei
National Ocean Technology Center,Tianjin 300112,China

Research vessels are a fundamental tool in ocean survey and observation,and serve as an important guarantee for implementing China's national strategies of"building China into a maritime power"and"One Belt One Road".The implementation of a research vessel classification system will have a positive significance for enhancing the management level of China's research vessels,appropriately making arrangement for voyages,and effectively guilding the building planning of research vessels.European countries and the USA have established systematic and sound classification system for their research vessel fleets,which is a weak point for China.This paper,on the basis of the successful experience extracted from the classification system in the USA,divides China's domestic research vessels into four classes:the global class,ocean class,regional class and local class, which takes into account China's geographic features and the specifications of domestic vessels.The classification system is designed according to the registered tonnage,endurance,self-maintaining ability,staff members of expedition and the area of laboratories.This method is adopted to classify China's research vessels and achieves good results.In addition,this paper also discusses the possibility of classification based on load displacement and endurance,which provides broader viewpoints for the improvement of China's research vessel classification method.

research vessel;classification;global class;ocean class;regional class;local class

P715.3

A

1003-2029（2017）02-0132-07

10.3969/j.issn.1003-2029.2017.02.022

2016-08-23

海洋调查评价与科技管理资助项目（2200206）

孟庆龙（1989-），男，硕士，助理工程师，主要研究方向为国家海洋调查船队运行管理。E-mail:outflyer@tju.edu.cn