Tài liệu Thiết kế tối ưu tàu đánh cá lưới kéo theo mẫu truyền thống của tỉnh ninh thuận

i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA KỸ THUẬT TÀU THỦY ------
  ------ TRẦN THANH TUẤN ĐỖ VĂN TÁ THIẾT KẾ TỐI ƯU TÀU ĐÁNH CÁ LƯỚI KÉO THEO MẪU TRUYỀN THỐNG CỦA TỈNH NINH THUẬN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH: ĐÓNG TÀU Cán bộ hướng dẫn: PGSTS.TRẦN GIA THÁI Nha trang, tháng 7 năm 2011 ii NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Họ, Tên SV: Trần Thanh Tuấn Đỗ Văn Tá Lớp: 49ĐT1 Ngành: Đóng tàu thủy Mã ngành: 102 Tên đề tài: : “ Thiết kế tối ưu tàu đánh cá lưới kéo theo mẫu truyền thống của tỉnh Ninh Thuận ” Số trang: 169 Số chương: 5 Tài liệu tham khảo: 6 Hiện vật: 2 CD, 2 bản thuyết minh NHẬN XÉT ................................................................................................................ ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... KẾT LUẬN ................................................................................................................. Nha trang, ngày ……tháng……năm 2011 Cán bộ hướng dẫn ĐIỂM CHUNG Bằng số (Ký, ghi rõ họ tên) Bằng chữ PGSTS.Trần Gia Thái iii PHIẾU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐATN Họ, Tên SV: Trần Thanh Tuấn Đỗ Văn Tá Lớp: 49ĐT1 Ngành: Đóng tàu thủy Mã ngành: 102 Tên đề tài: : “ Thiết kế tối ưu tàu đánh cá lưới kéo theo mẫu truyền thống của tỉnh Ninh Thuận ” Số trang: 169 Số chương: 5 Tài liệu tham khảo: 6 Hiện vật: 2 CD, 2 bản thuyết minh NHẬN XÉT ................................................................................................................ ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... Điểm phản biện ................................................................................................ Nha trang, ngày ……tháng……năm 2011 ĐIỂM CHUNG Bằng số Bằng chữ Cán bộ phản biện (Ký, ghi rõ họ tên) iv MỤC LỤC MỤC LỤC................................................................................................................. iv DANH MỤC CÁC BẢNG....................................................................................... vii DANH MỤC CÁC HÌNH...........................................................................................x LỜI NÓI ĐẦU ............................................................................................................1 Chương 1: ĐẶT VẤN ĐỀ ..........................................................................................2 1.1 Tổng quan về đề tài nghiên cứu ........................................................................2 1.2 Mục tiêu, phương pháp, và các nội dung chính của đề tài : .............................3 1.2.1 Mục tiêu của đề tài......................................................................................3 1.2.2 Phương pháp nghiên cứu ............................................................................3 1.3.3 Các nội dung chính của chuyên đề .............................................................4 Chương 2: PHÂN TÍCH MẪU TÀU ĐÁNH CÁ LƯỚI KÉO CỦA TỈNH NINH THUẬN.......................................................................................................................5 2.1 Ngư trường Ninh Thuận ....................................................................................5 2.1.1 Khái quát vài nét chính về vị trí địa lý và điều kiện tự nhiên vùng biển....5 2.1.2 Đặc điểm về khí tượng hải dương .............................................................6 2.2 Nguồn lợi thủy sản vùng biển Ninh Thuận .......................................................6 2.3 Đặc điểm tàu thuyền Ninh Thuận.....................................................................7 2.3.1 . Đặc điểm chung tàu đánh cá Ninh Thuận.................................................7 2.3.2. Đặc điểm chung về kết cấu tàu đánh cá tỉnh Ninh Thuận .........................8 2.4 Đặc điểm nghề lưới kéo Tỉnh Ninh Thuận......................................................13 2.5. Khảo sát thực tế tàu đánh cá lưới kéo Tỉnh Ninh Thuận................................13 2.5.1 Đánh giá tình trạng kỹ thuật một số tàu đánh cá lưới kéo Ninh Thuận...19 2.5.1.1 Thiết bị neo ........................................................................................19 2.5.1.2. Phương tiện cứu sinh.........................................................................20 2.5.1.3. Thiết bị chằng buộc...........................................................................21 2.5.1.4. Thiết bị lái .........................................................................................23 2.5.1.5. Trang bị điện tàu ...............................................................................23 v 2.5.1.6. Trang bị phòng chống cháy...............................................................23 2.5.1.7. Trang bị hút khô - cứu đắm...............................................................23 2.5.1.8. Phương tiện tín hiệu ..........................................................................24 2.5.1.9. Trang bị hàng hải ..............................................................................24 2.5.2. Xác định tuyến hình tàu mẫu ...................................................................25 2.5.2.1 Xác định đường tâm tàu .....................................................................25 2.5.2.2 Xác định các kích thước chính của tàu ..............................................26 2.5.2.3. Đo tọa độ các sườn............................................................................27 2.5.2.4. Xác định hình dáng vòm đuôi và mũi tàu .........................................29 2.5.3 Xử lí đường hình tàu khảo sát...................................................................30 2.5.3.1.Xử lý đường hình tàu lưới kéo khảo sát bằng Autoship. ...................31 2.5.4 Phân tích, tính toán sơ bộ tính năng tàu khảo sát .....................................38 2.5.4.1 Tổng quan về phần mền Autohydro..................................................38 2.5.4.2 Tính toán các yếu tố tính nổi bằng Autohydro ..................................38 2.5.4.3. Tính toán ổn định cho tàu khảo sát ...................................................43 2.5.4.4 Đánh giá kết cấu tàu..........................................................................64 Chương 3: XÂY DƯNG PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ TỐI ƯU...............................66 3.1. Xây dựng nhiệm vụ thư thiết kế. ....................................................................66 3.1.1.Mục đích việc yêu cầu xây dựng nhiệm vụ thư........................................66 3.1.2. Nội dung nhệm vụ thư. ............................................................................66 3.2. Phương pháp thiết kế......................................................................................67 3.2.1.Phương pháp thiết kế theo tàu mẫu ..........................................................67 3.2.2 Phương pháp xác định hợp lí đặc điểm hình học của tàu thiết kế ............68 3.2.2.1 Xác định các thống số hình học tàu thiết kế theo phương pháp thông kê..........................................................................................................68 3.2.2.2. Xác định các thông số hình học tàu thiết kế bằng phương pháp giải tích...........................................................................................................84 3.2.3 Phương pháp xác định tuyến hình của tàu thiết kế ...................................93 vi CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẪU TỐI ƯU............................................94 4.1.Tính chọn kết cấu theo tàu mẫu.......................................................................94 4.2.Tính toán các yếu tố tĩnh thủy lực tàu thiết kế. .............................................117 4.2.1.Tính toán các yếu tố tính nổi bằng Autohydro .......................................117 4.2.2.Tính toán ổn định cho tàu thiết kế ..........................................................119 4.2.3.Tính ổn định tàu thiết kế có gió cấp 6 kèm theo sóng cấp 4 ..................136 4.3.BỐ TRÍ CHUNG:..........................................................................................154 4.3.1.Bố trí phía trên boong. ............................................................................154 4.3.2.Bố trí dưới boong....................................................................................155 4.4.TÍNH SỨC CẢN VÀ CHỌN ĐỘNG CƠ CHÍNH .......................................155 4.4.1.Tính sức cản............................................................................................155 4.4.2. Tính chọn động cơ chính .......................................................................158 4.4.2.1.Thiết kế chân vịt để chọn máy cho tàu thiết kế................................158 4.4.2.2. Tính chân vịt để chọn máy..............................................................161 CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...........................................................167 5.1.Kết Luận ........................................................................................................167 5.2.Đề xuất ý kiến:...............................................................................................167 TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................169 vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1:Tọa độ đường hình tàu cá ..........................................................................14 Bảng 2.2: Quy cách chi tiết kết cấu...........................................................................14 Bảng 2.3: Tọa độ đường hình tàu..............................................................................17 Bảng 2.4: Quy cách kết cấu.......................................................................................17 Bảng 2.5: Thiết bị neo theo yêu cầu của quy phạm ..................................................19 Bảng 2.6: Tình hình trang bị thiết bị neo trên đội tàu khảo sát.................................20 Bảng 2.7: Định mức trang bị phương tiện cứu sinh..................................................20 Bảng 2.8: Trang bị cứu sinh trên đội tàu khảo sát ....................................................21 Bảng 2.9: số lượng và chiều dài cáp theo qui phạm .................................................22 Bảng 2.10 : Số lượng và chiều dài cáp của đội tàu khảo sát.....................................22 Bảng 2.11: Định mức trang bị phương tiện tín hiệu (cái) .........................................24 Bảng 2.12: Định mức trang bị hàng hải ....................................................................24 Bảng 2.13: Mức trang bị trên các tàu khảo sát..........................................................25 Bảng 2.14.Tọa độ đường hình của tàu khảo sát thực tế ............................................31 Bảng 2.15. Tọa độ tuyến hình tàu sau khi chỉnh trơn ...............................................37 Bảng 2.16.. So sánh quy cách kết cấu thực tế và tính theo yêu cầu quy phạm.........64 Bảng 3.1: Thống kê thông số hình học tàu đánh cá lưới kéo Ninh Thuận ...............69 Bảng 4.1: Chọn kết cấu tàu thiết kế theo kết cấu thực tế và quy phạm ....................94 Bảng 4.2. Khối lượng và trọng tâm khung sườn tàu thiết kế ....................................96 Bảng 4.3. Khối lượng và trọng tâm xà ngang boong tàu thiết kế .............................99 Bảng 4.4. Khối lượng và trọng tâm xà ngang boong cụt tàu thiết kế .....................100 Bảng 4.5. Khối lượng và trọng tâm các chi tiết khác tàu thiết kế...........................100 Bảng 4.6. Khối lượng và trọng tâm trụ chính cabin tàu thiết kế.............................101 Bảng 4.7. Khối lượng và trọng tâm trụ phụ cabin tàu thiết kế................................102 Bảng 4.8. Khối lượng và trọng tâm ván trần cabin tàu thiết kế ..............................103 Bảng 4.9. Khối lượng và trọng tâm ván bên cabin tàu thiết kế...............................103 Bảng 4.10. Khối lượng và trọng tâm ván sàn cabin tàu thiết kế .............................103 Bảng 4.11. Khối lượng và trọng tâm ván mê đà tàu thiết kế ..................................104 viii Bảng 4.12. Khối lượng và trọng tâm ván mạn tàu thiết kế .....................................107 Bảng 4.13. Khối lượng và trọng tâm ván boong tàu thiết kế ..................................110 Bảng 4.14. Khối lượng và trọng tâm ván vách tàu thiết kế ....................................113 Bảng 4.15. Khối lượng và trọng tâm nẹp ngang vách tàu thiết kế..........................114 Bảng 4.16. Khối lượng và trọng tâm nẹp đứng vách tàu thiết kế ...........................115 Bảng 4.17. Khối lượng và trọng tâm ván buồng máy tàu thiết kế ..........................116 Bảng 4.18. Tổng khối lượng và trọng tâm tàu không ............................................116 Bảng 4.19. Bảng giá trị đường cong sức cản ..........................................................157 Bảng 4.20. Bảng giá trị áp suất hơi bão hòa ...........................................................160 Bảng 4.21. Bảng tính chân vịt để chọn máy. ..........................................................162 ix DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1. Hình dạng tổng thể của lưới kéo..........................................................................13 Hình 2.2 Xác định đường tâm tàu........................................................................................25 Hình 2.3. Xác định chiều dài tàu .........................................................................................26 Hình 2.4. Xác định chiều rộng tàu .......................................................................................26 Hình 2.5 Xác định chiều cao tàu.........................................................................................27 Hình 2.6. Đo tọa độ các sườn ..............................................................................................27 Hình 2.7 Đo tuyến hình thực tế...........................................................................................29 Hình 2.8. Xác định hình dáng vòm đuôi..............................................................................29 Hình 2.9. Đo độ nghiêng sỏ mũi..........................................................................................30 Hình 2.10. Dựng đường sườn tàu dưới dạng 2D trong autocad ..........................................31 Hình 2.11. Dựng đường sườn tàu dưới dạng 3D trong autocad ..........................................32 Hình 2.12. Khung sườn 3D của tàu khảo sát sau khi Import vào Autoship ........................33 Hình 2.13 Mặt vỏ tàu sau khi đã chỉnh trơn ........................................................................34 Hình 2.14.Hộp thoại nhập các khoảng sườn........................................................................34 Hình 2.15. Hộp thoại nhập các mặt cắt dọc .........................................................................35 Hình 2.16. Đường hình tàu trong autoship ..........................................................................35 Hình 2.17. Hộp thoại xuất bản vẽ đường hình từ Autoship Sang Autocad .........................36 Hình 2.18. Tuyến hình tàu mẫu sau khi chỉnh trơn .............................................................37 Hình 2.19. Lưu file với đuôi GF để xuất sang autohydro...................................................38 Hình 2.20. Xuất sang model maker .....................................................................................39 Hình 2.21. Xuất sang auohydro ...........................................................................................39 Hình 2.22. Đồ thị các yếu tố thủy tỉnh tàu khảo sát.............................................................41 Hình 2.23. Đồ thị các hệ số hình dáng tàu khảo sát.............................................................42 Hình 2.24. Đồ thị Cross Curves...........................................................................................43 Hình 2.25. Đường nước tàu khảo sát trường hợp ................................................................44 Hình 2.26. Đồ thị ổn định động và tĩnh tàu khảo sát trường hợp 1 .....................................48 Hình 2.27. Đường nước tàu khảo sát trường hợp 2 Floating Status ....................................49 Hình 2.28. Đồ thị ổn định động và tĩnh tàu khảo sát trường hợp 2 .....................................53 Hình 2.29. Đường nước tàu khảo sát trường hợp 3 .............................................................54 Hình 2.30. Đồ thị ổn định động và tĩnh tàu khảo sát trường hợp 3 .....................................58 x Hình 2.31. Đường nước tàu khảo sát trường hợp 4 ............................................................59 Hình 2.32. Đồ thị ổn định động và tĩnh tàu khảo sát trường hợp 4 .....................................63 Hình 3.1: Biểu đồ phân phối xác suất theo phần trăm đại lượng Lmax của tàu lưới kéo......71 Hình 3.2: Biểu đồ phân phối xác suất theo phần trăm đại lượng Bmax của tàu lưới kéo..................72 Hình 3.3: Đồ thị thống kê hàm Ltk = f(Lmax) tàu lưới kéo. ..................................................73 Hình 3.4: Đồ thị thống kê hàm Bmax = f(Lmax) tàu lưới kéo.................................................74 Hình 3.5: Đồ thị thống kê hàm Btk = f(Bmax) tàu lưới kéo. ..................................................75 Hình 3.6: Đồ thị thống kê hàm D = f(Bmax) tàu lưới kéo.....................................................77 Hình 3.7: Đồ thị thống kê hàm d = f(D) tàu lưới kéo. .........................................................78 Hình 3.8: Đồ thị thống kê hàm ∆ = f(Lmax) tàu lưới kéo. ....................................................80 Hình 3.9: Đồ thị thống kê hàm CB = f(Ltk/Btk) lưới kéo. .....................................................81 Hình 3.10: Đồ thị thống kê hàm CW = f(Ltk/Btk) lưới kéo. ..................................................83 Hình 4.1: Đồ thị sức cản vỏ tàu .........................................................................................157 Hình 4.2: Đồ thị chọn máy.................................................................................................163 1 LỜI NÓI ĐẦU Nước ta là một nước có tiềm năng lớn về biển, đặc biệt là việc đánh bắt thủy hải sản . Nguồn lợi thủy sản ở nước ta có trữ lượng lớn chưa được khai thác triệt để. Do đặc điểm khí hậu Việt Nam tạo điều kiện thuận lợi cho nhiều loài thủy sản phát triển mạnh. Để tận dụng và khai thác nguồn tài nguyên trên, hiện nay nước ta đã có hàng nghìn con tàu tham gia hoạt động khai thác thuỷ hải sản. Kéo theo đó là rất nhiều cơ sở, xưởng sửa chữa và đóng tàu được xây dựng trên hầu hết các tỉnh ven biển đặc biệt là các xưởng sửa chữa và đóng tàu gỗ. Nhưng hiện nay có một thực trạng đáng lo ngại là hầu hết các xưởng đóng mới hiện nay đều đóng tàu cá theo kinh nghiệm dân gian mà không có bản vẽ thiết kế . Để chế tạo ra những con tàu ngày càng tốt hơn, hoàn thiện hơn đảm bảo các yêu cầu cũng như tính năng khai thác thì vấn đề thiết kế ban đầu có vai trò rất quan trọng . Trước những thực tế như vậy chúng tôi đã thực hiện đề tài tốt nghiệp của mình với nội dung “Thiết kế tối ưu tàu đánh cá lưới kéo của tỉnh Ninh Thuận”. Sau thời gian thực hiện với sự nỗ lực của cả nhóm nay chúng tôi đã hoàn thành đề tài. Xin chân thành cảm ơn sự chỉ bảo của thầy hướng dẫn PGSTS. Trần Gia Thái, thầy chủ nhiệm Ks. Trần Đình Tứ và chúng tôi cũng chân thành cảm ơn các thầy trong khoa kỹ thuật tàu thủy, các anh chị trong Chi cục khai thác và bảo vệ nguồn lợi thủy sản Ninh Thuận, cán bộ quản lý thư viện đã tạo mọi điều kiện cho chúng tôi trong suốt quá trình làm đồ án này .. Nha trang, ngày tháng Sinh viên thực hiện năm 2011 2 Chương 1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Tổng quan về đề tài nghiên cứu Thế giới ngày nay đang đối đầu với một thực trạng tài nguyên thiên ngày càng cạn kiệt,việc hướng ra biển chinh phục đại dương nhằm giải quyết các nhu cầu tăng lên của con người về các phương diện, đã trở thành mục tiêu chiến lược của nhiều quốc gia trên thế giới. Việt nam nước ta chiếm nhiều tiềm năng về biển rất dồi dào và phong phú, diện tích biển gấp 3 lần diện tích đất liền. Bờ biển trải dài 3260 km ,với hơn 1 triệu km2 vùng biển đặc quyền, nằm trải dài trên 13 vĩ độ.Vùng nội thủy và lãnh hải rộng 226.000 km2 với trên 3000 đảo lớn nhỏ,112 cửa sông lạch l nguồn tiềm năng quý giá để phát triển ngành kinh tế biển. Mặt khác, nước ta nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa tạo điều kiện cho ngành thủy sản phát triển mạnh. Đối với ngành khai thác thủy sản thì việc phát triển đội tàu khai thác là một trong những yêu cầu hàng đầu. Hiện nay việc đóng mới tàu cá ở nước ta được tổ chức đều khắp các địa phương có nghề cá. Các loại tàu đánh cá vỏ gỗ chủ yếu được được đóng theo kinh nghiệm dân gian, nên hầu như không tính toán hoặc thiết kế mà đóng theo mẫu của từng địa phương, phụ thuộc vào kinh nghiệm và sở thích của ngư dân cùng với trang thiết bị khai thác ,an toàn trên tàu rất đơn giản dựa vào sức người là chính . Sau khi đóng xong mới bắt đầu lập hồ sơ thiết kế dưới dạng hồ sơ hoàn công nhằm hợp thức hóa việc đưa tàu vào hoạt động hơn là kiểm tra đánh giá tính năng hoạt động của tàu .Vì thế hồ sơ hoàn công chỉ mang tính hình thức không đảm bảo độ chính xác cần thiết khi tính toán tính năng hàng hải, khả năng chịu đựng sóng gió của tàu trong quá trình khai thác. Đặc điểm này không chỉ tạo ra chi phí bất hợp lí cho người dân mà còn gây trở ngại cho công tác quản lí kinh tế kĩ thuật của các cơ quan quản lí đối với tàu đánh bắt thủy sản mà còn ảnh hưởng tới mức độ an toàn và hiệu quả khai thác đội tàu cá nước ta hiện nay. Trên thực tế đã xảy ra nhiều tai nạn tàu cá mà nguyên nhân chủ yếu do tàu không đảm bảo tính 3 năng hàng hải , nhất là khả năng chịu đựng sóng gió ở điều kiện thời tiết xấu. Với chiến lược phát triển biển hiện nay chúng ta đang dần xóa bỏ các tàu cá ven bờ cỡ nhỏ và phát triển đội tàu cá cỡ lớn không chỉ đáp ứng được yêu cầu khai thác xa bờ mà còn vì vấn đề an ninh quốc phòng trên biển . Với yêu cầu thực tế trên chúng tôi đã thực hiện đề tài “ Nghiên cứu thiết kế tối ưu tàu đánh cá lưới kéo của tỉnh ninh thuận “ nhằm xây dựng mẫu tàu đánh bắt phù hợp , trên cơ sở đảm bảo được mức độ an toàn , khả năng chịu đựng sóng gió và hiệu quả khai thác theo nghề . Đối tượng nghiên cứu của đề tài chỉ giới hạn trong phạm vi tàu đánh cá lưới kéo có chiều dài từ (15- 20m) của tỉnh Ninh Thuận, nhưng về mặt phương pháp kết quả nghiên cứu lý thuyết ở đây hoàn toàn có thể áp dụng cho các loại tàu đánh bắt khác của các địa phương khác nhau . 1.2 Mục tiêu, phương pháp, và các nội dung chính của đề tài : 1.2.1 Mục tiêu của đề tài 1. Xây dựng phương án thiết kế tối ưu mẫu tàu đánh cá lưới kéo vỏ gỗ truyền thống của tỉnh Ninh Thuận trên cơ sở đảm bảo mức độ an toàn và nâng cao hiệu quả khai thác của đội tàu cá Ninh Thuận . 2. Tính toán thiết kế mẫu tối ưu Trên cơ sở đó nội dung của đề tài tập chung vào nghiên cứu xây dựng phương pháp thiết kế tối ưu mẫu tàu đánh cá lưới kéo và tính toán tính năng hàng hải của tàu thiết kế . 1.2.2 Phương pháp nghiên cứu Để giải quyết vấn đề đặt ra chúng tôi áp dụng đồng thời các phương pháp nghiên cứu dựa trên cơ sở kết hợp nghiên cứu lí thuyết với kết quả khảo sát thực tế đối tượng nghiên cứu , theo các hướng tiếp cận cụ thể như sau . 1. Khảo sát ,đo đạc để thu thập số liệu các đặc điểm hình học của các mẫu tàu đánh cá lưới kéo thực tế , cơ sở để xây dựng phương pháp xác định hợp lí đặc điểm hình học của tàu thiết kế . 2. Khảo sát , đo đạc để xây dựng đường hình của tàu đánh cá lưới kéo thực tế , cơ sở để xây dựng phương pháp thiết kế đường hình tàu thiết kế dựa theo mẫu tàu đánh cá truyền thống . 4 1.3.3 Các nội dung chính của chuyên đề Nội dung của chuyên đề gồm 5 chương Chương 1: Đặt vấn đề Chương 2 : Phân tích mẫu tàu đánh cá lưới kéo của tỉnh Ninh Thuận Chương 3: Xây dựng phương pháp thiết kế tối ưu Chương 4: Tính toán thiết kế mẫu tối ưu Chương 5: Thảo luận kết quả 5 Chương 2 PHÂN TÍCH MẪU TÀU ĐÁNH CÁ LƯỚI KÉO CỦA TỈNH NINH THUẬN 2.1 Ngư trường Ninh Thuận 2.1.1 Khái quát vài nét chính về vị trí địa lý và điều kiện tự nhiên vùng biển • Vị trí địa lý Vùng biển Ninh Thuận kéo dài từ 110 18’ nước đến 11048’ nước, từ bắc mũi Đá Vách đến nam vịnh Cà Ná, chiều dài bờ biển khoảng 100km . Diện tích vùng biển: Riêng vùng nội thủy rộng 1.240 km, kể cả vùng đặc quyền kinh tế là 24.000 km2 . Biển Ninh Thuận thuộc phía Nam của dải bờ biển miền Trung. Bờ biển có các mũi đá nhọn nhô ra tạo nên các mũi:Đá vách, Mũi Dinh, Mũi Sừng Trâu, và hình thành các vịnh:Vịnh Phan Rang, vịnh Cà Ná, đồng thời cũng tạo nên các đầm :đâm Nại, đầm Sơn Hải. Sườn biển dốc, tại cửa vịnh Phan Rang có độ dốc trung bình 0,017 từ bờ đến độ sâu 50 m. Đáy biển vốn cong nhiều nếp từ phạm vi 50 m nước vào bờ, ngoài 50 m nước đến ngoài vìa thềm lục địa đáy không đều có nhiều lồi lõm. • Độ sâu-Chất đáy -Độ sâu : +Vùng biển có độ sâu dưới 50 m nước chiếm diện tích khoảng 300 km2 (Bằng 1,5% diện tích toàn vùng ) +Vùng biển có độ sâu từ 50-200 m nước chiếm diện tích khoảng 4800 km2 (bằng 20% diện tích toàn vùng ) +Vùng biển có độ sâu trên 200 m nước, rộng khoảng 19.000 km2 (bằng 78,5% diện tích toàn vùng) -Chất đáy : +Chất đáy bùn, bùn cát phù sa thuộc khu vực, co vịnh. +Chất đáy cát, cát bùn thuộc vùng biển có độ sâu từ 70-200 m nước. 6 +Ngoài khơi (trên 100 m nước )rải rác có các bãi sỏi được tàu hợp tác nghiên cứu Việt Xô tìm ra có nguồn lợi Thủy sản phong phú . +Một số cồn sỏi, san hô, vạn đá rải rác ven bờ đến độ sâu 300 m nước 2.1.2 Đặc điểm về khí tượng hải dương 1.Chế độ gió mùa:Vùng biển Ninh Thuận chịu tác động của hai hệ thống gió mùa. -Gió mùa Đông bắc kéo dài từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau. -Gió mùa Tây–Tây Nam, đây là mùa mưa lớn nhất trong năm, mùa này sinh sản của nhiều loài cá và hình thành nên vụ cá Nam -Tháng 4,5và 9,10 là các tháng chuyển tiếp . 2. Mưa bão :Vùng biển Ninh Thuận chịu nhiều ảnh hưởng của mưa bão từ tháng 5 8, trung bình 5 năm mới có một trận bão, lượng mưa trung bình hàng năm là 970 mm/năm. 3.Đặc điểm chế độ thuỷ văn -Các tháng 12,1,2,3: Tốc độ dòng chảy trung bình từ 0,7-1,1 hl/giờ (0,36 -0,57 m/s) -Tháng 6,7,8,9: Tốc độ dòng chảy trung bùnh từ 0,5-1 hl/giờ (0,25-0,51 m/s) -Tháng 10,11: Tốc độ dòng chảy trung bình từ 1-2 hl/giờ (0,51-1,3 m/s) -Tháng 4,5: Tốc độ dòng chảy trung bình từ 0,2-0,5 hl/h (0,1-0,25 m/s) Chế độ thủy triều vùng biển Ninh Thuận mang tính nhật triều không đều mỗi tháng có 18-22 ngày nhật triều. Kỳ nước cường dao động từ mức nước từ 1,2 – 2,3 m, kỳ nước kém mức nước dao động từ 0,5-0,6 m Nắm bắt được các cung luật của thủy triều có tác dụng rất lớn ngành khai thác và ngành thủy sản khu vực . 2.2 Nguồn lợi thủy sản vùng biển Ninh Thuận Qua kết quả điều tra đánh giá trữ lượng đã khẳng định vùng biển Ninh Thuận có lượng hải sản khá lớn. Nguồn lợi hải sản từ 200 m nước vào bờ có khoảng hơn 100 loài cá có giá trị kinh tế cao thuộc 4 nhóm động vật chủ yếu :Giáp xác, Nhuyễn thể, Da gai và cá. Tổng trữ lượng hải sản trên vùng biển dự báo là khoảng 125.000 tấn, sản lượng cho phép khai thác là 50-60 ngàn tấn /năm. 7 Ngoài ra theo kết quả điều tra của chương trình 5E (điều tra vùng biển Ninh Tuânh –Bình Thuận ) có một số bãi cá chính : Bãi thứ nhất: Dọc bờ biển từ ngang mũi Vách Đá đến mũi Nhỏ (Tuy Phong) diện tích 1.300km2 với trữ lượng cá khoảng 250.000 tấn Bãi thứ hai: Từ ngang mũi Cà Ná đến bắc Cu Lao Thu, diện tích 2170 km2¬ với trữ lượng 10.000 tấn. 2.3 Đặc điểm tàu thuyền Ninh Thuận 2.3.1 . Đặc điểm chung tàu đánh cá Ninh Thuận Ninh Thuận là một tỉnh nằm trong khu vực miền Trung có ngành đóng tàu phát triển không mạnh, nhưng tất cả đều dựa trên cơ sở của kinh nghiệm của ông cha ta qua nhiều năm, từ khâu thiết kế đến chế tạo, sử dụng vật liệu, cho đến hình dáng con tàu. Vật liệu: Ván vỏ phần chìm dưới nước bắt buộc phải là Sao, Sửng, vì nó có độ ẩm thấp và ít bị hư mục bởi nước biển. Những kết cấu chính như khung xương, ván vỏ thường sử dụng loại gỗ nhóm II,III ( Sao, da đá, chò…). Những kết cấu phụ như ván lót, vách ngăn, kết cấu thượng tầng, ván boong sử dụng gỗ nhóm III,IV ( Đình linh, sao đen…). Kết cấu: Hầu hết tàu đánh cá tại Ninh Thuận được đóng theo hệ thống ngang, sử dụng một ky chính ( không có sống trên đáy ), những con tàu cỡ lớn có sử dụng 2 ky phụ nằm dưới mút đà, sống mũi tạo với phương thẳng đứng một góc từ (15÷200) cắt sóng tốt đồng thời quay trở tốt, tránh va đập của sóng, chủ yếu dùng khung xương kín (trước đây có dùng khung xương hở), hiện nay kết cấu tàu được đóng không dùng sống dọc mạn và sống dọc boong. Cabin: kết cấu cabin có dạng hình hộp chữ nhật, thấp và được bố trí ở phía đuôi Hình dáng mặt cắt ngang của mũi tàu hình chữ V, càng lên cao càng mở rộng nhưng với mức độ vừa phải tạo điều kiện thuận lợi cho việc bố trí ngư cụ và xích neo. Hình thức liên kết chủ yếu bằng bulông, đinh chì, chốt gỗ, mối nối ngạnh. 8 Hình dáng đáy tàu là đáy bằng, vòm đuôi cong đều, mặt cắt phần đuôi có dạng chữ U và ván chắn sau đuôi hơi nghiêng về phía sau 1 góc khoảng ( 10÷150 ) so với phương thẳng đứng. Hình dáng boong có dạng mu rùa, dễ dàng thoát nước do sóng tràn lên hoặc do nước mưa, ván boong của tàu câu cá ngừ đại dương phải lớn hơn ván boong của các tàu có nghề khác. Ngày nay trong kết cấu vỏ tàu thường có phủ thêm một lớp Compozit ở ngoài vỏ tàu nhằm chống thấm bảo vệ ván vỏ. Tuy nhiên, qua thực tế nhận thấy, mặc dù những con tàu được đóng theo kinh nghiệm đã đạt yêu cầu khi đi biển nhưng cũng còn hạn chế, kết cấu còn nhiều điểm chưa hợp lý, tốc độ tàu chưa cao, tai nạn còn thường xuyên xảy ra, hiệu quả kinh tế còn thấp. Do đó vấn đề đặt ra là hãy kết hợp giữa kinh nghiệm và khoa học để nâng chất lượng kết cấu -vỏ tàu ngày càng hoàn chỉnh và hiệu quả hơn. 2.3.2. Đặc điểm chung về kết cấu tàu đánh cá tỉnh Ninh Thuận • Khoảng sườn: Theo số liệu điều tra, khoảng cách sườn các tàu đánh cá tại Ninh Thuận hiện nay chủ yếu nằm trong khoảng ( 350 ÷ 400)mm. Khoảng sườn phụ thuộc vào chiều dài của tàu, nó có ảnh hưởng rất lớn đến độ bền và kích thước của kết cấu như: ky chính, đà ngang đáy, cong gian hay xà ngang boong. Khoảng sườn càng nhỏ thì độ bền của tàu càng cao, và ngược lại khoảng sườn quá lớn sẽ làm giảm độ bền tàu, buộc kích thước các kết cấu khác phải lớn. Như vậy cân nhắc như thế nào cho hợp lý nhất vừa đảm bảo độ bền mà cũng tiết kiệm được vật liệu và thời gian thi công. • Ky chính: Kết cấu ky chính là một thanh gỗ thẳng dài có mặt cắt ngang là hình chữ nhật hoặc hình vuông (hiện nay đa số làm theo kiểu tiết diện vuông). Lý do mọi người đều làm như vậy mà không theo quy phạm, tôi nghĩ người dân chúng ta đã đúng, nếu so sánh hai chi tiết có cùng tiết diện mà chi tiết nào có chiều cao lớn hơn sẽ có 9 độ bền uốn dọc tốt hơn vì có môđun chống uốn lớn hơn. Wu = I= I z trong đó F .h 2 12 Mà h1 >h2 ⇒ I1 > I2 ⇒ Wu1 >Wu2 Ky chính có khối lượng tương đối lớn, kích thước tùy thuộc vào chiều dài tàu. Sống chính nằm dọc theo mặt cắt dọc giữa tàu, nó chạy dài từ mũi đến đuôi tàu. Ky chính là một kết cấu chịu uốn dọc chính của tàu, có tác dụng liên kết và đỡ tất cả các chi tiết khung xương như: cong gian, ván và mê đà…Phía mũi của Ky chính liên kết với sống mũi, ở phía lái ky chính liên kết với sống đuôi tạo nên khung xương chính của tàu. • Sống mũi: Sống mũi thường là một thanh gỗ lớn, có tiết diện ngang khá lớn để đảm bảo độ cứng vững của mũi tàu, chịu sự va đập của sóng, gió, vật nổi, cầu cảng khi cập bến…Sống mũi liên kết với ky chính bằng liên kết bulông được đặt nghiêng về phía trước của tàu một góc ( 15÷200 ) so với mặt thẳng đứng. • Sống đuôi: Sống đuôi là xương sống của tàu ở phía đuôi, thường làm bằng gỗ tấm có chiều dài khoảng (1/3÷1/4) chiều dài của ky chính và liên kết với ky chính bằng bulông, sống đuôi có dạng cong đều nên việc tạo dáng cho sống đuôi được thực hiện bằng phương pháp hỏa công. Nó có tác dụng làm tăng độ cứng vững cho vòm đuôi và liên kết với đà ngang đáy để tạo thành vòm đuôi tàu. • Cong gian ( Sườn ): Số lượng cong gian bố trí nhiều hay ít phụ thuộc vào chiều dài tàu, khoảng cách sườn và hệ thống kết cấu của tàu. Đa số kết cấu tàu cá vỏ gỗ khu vực Ninh Thuận là hệ thống kết cấu ngang. Các cong gian được bố trí ở hai bên mạn tàu, người dân Ninh Thuận thường đóng cong gian khu vực mũi lớn hơn khu vực giữa tàu và đuôi. Để tăng thêm độ cứng vững cho tàu, các cong gian được liên kết với xà ngang boong, đà ngang đáy và sống dọc hông tạo nên bộ khung xương vững chắc cho tàu. 10 • Đà ngang đáy: Đà ngang đáy khu vực giữa tàu có dạng thẳng hình chữ nhật, còn khu vực mũi tàu có dạng chữ V. Khu vực buồng máy do rung động của máy chính nên đà ngang chịu tải trọng cục bộ rất lớn, do đó thường làm kết cấu này lớn hơn khu vực giữa tàu. Khu vực mũi cũng vậy, do chịu tác động lớn của sóng gió va đập, nên để đảm bảo độ cứng vững cho mũi đà ngang đáy cũng được làm lớn hơn. Kích thước của đà ngang đáy phụ thuộc vào tàu có sống trên đáy hoặc không có sống trên đáy; khoảng sườn thưa hay dày. • Khung giàn boong: Tham gia bảo đảm độ bền chung tàu với tư cách là mép trên của dầm tương đương. Tham gia bảo đảm độ bền cục bộ dưới tác dụng của tải trọng phân bố trên mặt hay tải trọng tập trung như: trọng lượng hàng hóa và trang thiết bị trên boong, áp lực nước tràng lên boong… Hình thành diện tích bố trí hàng hóa, trang thiết bị, phòng, nơi đi lại và thao tác… Làm vành đế và điểm tựa vững chắc cho khung giàn mạn và khung giàn vách. Đảm bảo tính kín nước và chống sự tràn nước vào các khoang khi nước tràn lên boong. khung giàn boong làm việc trong điều kiện phức tạp: Ứng suất pháp do quá trình uốn chung toàn tàu gây ra thường đạt giá trị lớn nhất. Ứng suất uốn xuất hiện do tác dụng của các tải trọng cục bộ tác dụng lên boong như như trọng lượng hàng hóa và trang thiết bị trên boong, áp lực nước trang lên boong… Ứng suất xuất hiện do quá trình xoắn chung toàn tàu gây ra. Ứng lực trong các vành đế do các kết cấu khung giàn khác gây ra. Boong tàu là một tổ hợp liên kết giữa các xà ngang boong, xà dọc boong tạo thành một tấm cong phẳng. Boong tàu được khoét lỗ tạo miệng buồng máy, miệng hầm hàng. Tại các miệng khoét đều có thành quây. Tại miệng hầm hàng có nắp gỗ miệng hầm hàng đặt lên xà dọc và xà ngang miệng khoang.