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渔场对拖网渔船绞车设计的影响
Juan Carral, Luis Carral, Miguel Lamas, MJesuacute;s Rodriacute;guez
Doctorate Program, Universidade da Coruna, Ferrol, Spain.
Naval Architect amp; Ocean Engineering, Universidade da Coruna, Ferrol, Spain.
Biology, Universidade da Coruna, Ferrol, Spain.
摘要
虽然西班牙人不能夸耀他们自己的值得注意的渔场，但在西班牙，捕鱼的传统根深蒂固。这个国家已经发展出了一个庞大的深海作业船队，可以很容易地适应在一系列国际捕鱼地区的进行作业。在这些区域中作业，拖网渔船的绞车是关键的设备之一，如果运行良好，船只的捕捞能力将得到保证。
本研究的目的是确定哪种渔船绞车最适合在西班牙渔船的众多渔港中作业。因此，对于每个渔区，绞盘设计参数与渔船工作深度之间将建立关系。
本文所研究的问题，针对一些特定的渔场和物种，这决定了所使用的船舶和渔船系统的类型。因为深度不同，所以需要不同的设备，因此系统的类型会发生变化。然而，从鼓容量、牵引力和渲染速度以及恢复速度的角度来看，这种变化如何影响在远洋作业条件下的渔船设计，这将会是一件很有趣的事情。
关键字
拖网，拖网绞盘，远程拖网，拖网深度，设计
目录
- 简介....................................................................136
- 西班牙拖网渔船最常出现的渔场，使渔船和渔具适应每个渔场的特点............138
- 设计参数................................................................139
3.1. 鼓容量............................................................139
3.1.1. 线长和直径................................................140
3.1.2. 缰绳长度和直径............................................141
3.2. 平均、名义和最大牵引力............................................141
3.3. 牵引速度..........................................................143
- 实验：确定必要的功率....................................................143
-
将ISO准则中的理论值与船队的实际需求进行比较............................144
- 底栖.............................................................144
- 远洋.............................................................144
- 深水.............................................................144
- 结论....................................................................144
符号........................................................................144
参考文献....................................................................145
- 简介
随着西班牙人对鱼产品的需求越来越多，很明显，本国渔场无法提供足够的渔业资源。其结果是，在二十世纪中叶，为了能够在世界其他地方的渔场作业，西班牙建立了一个庞大的渔船船队。直到20世纪80年代，在联合国主持下的海洋大会的第二次会议（Naciones Unidas，1982），沿海国家决定将领海扩展至200英里。200英里公约有几个重要的结果：固定的渔场不再存在；一些种类的渔业消失；大型船舶将按计划报废以及许多联合企业的建立。此外，还创建了一只流动的船队，当它不能待在原来的位置时，它可以进入一个公共的渔场（Gil-Olcina and Goacute;mez-Mendoza，2001）。得益于所有这些因素，西班牙拥有了一只可以适应各种不同渔场、不同工作条件的远洋渔船船队。
即使面临所有这些困难，直到现在，渔业仍然是西班牙经济的一个重要组成部分。为了表现出在整个行业内拖网渔业的地位，43％的捕鱼船队，以总吨为单位，都是专门用于拖网捕捞。如果考虑的是长度大于24米、在深层和中层进行捕捞作业的船舶的话（MAGRAMA，2013年），这个数据还会以百分比形式上升。
积极的群体参与拖网捕鱼活动：他们寻找鱼群。用这种方法，几乎任何具有商业价值的海洋生物都可以被捕获。因此它是适应性和应用范围最广的、最通用的模式。
拖网的起源已经无从考证。然而，技术的进步意味着它有可能在更深的水域中发挥更大的作用（Trout，1967；Solovyov and Cherniavsky，2013）。与此同时，渔获量正在变得越来越稀少，这两个因素意味着必须对系统进行改进（Santos and Nuntilde;ez，1994）。
随着深度的变化，拖网方法必须适应渔具的操作方式和操作类型。海底或底层拖网可能分别靠近海床底部或沿着海床底部进行。另外，在中层水深，渔网需要进行中上层拖网，从舷侧拖网是最常见的操作方式。拖网通过位于横梁上的斜坡进行铺设，然后铺展在甲板上。甲板必须相当长，以便可以为在船尾一端的拖网绞车留出空间来处理巨大的拖网。因此，舰桥必须位于前甲板（Fyson，1985；Santos and Nuntilde;ez，1994）（图1）。
图.1. 沿海拖网渔船 绞车和舰桥的纵向横截面 来源：作者自己。
图.2. 双层甲板深海拖网渔船配有拖网绞车：拖网绞车，缰绳绞车，辅助绞车和网鼓。来源：作者自己。
使用斜坡拖网这一方法的船只必须是中型和大型的，并使用巨大的拖网。 正是这些船舶和其装备的更大尺寸使得有必要使用技术复杂的渔船绞车，其特点使其能够进行操纵（Carral，2005）。
当船舶的长度超过25-30米时，双层甲板更为合适。Blah (Santos and Nuntilde;ez, 1994 p.135)解释了为什么双层甲板的配置更好：这样鱼可以在甲板被捕获，可以更有效地和舒适地进行加工。此外，机舱的容量更大，可以为更复杂的设备提供更多空间（图2）。
绞车用于操纵捕鱼装置，这些绞车由扫略线、经线、和鼓端货物滑道这些部件组成。该设备放置在甲板上的方式可能会有所不同（图3），可以使用两个独立的绞车，每边一个，或者在艏楼甲板上有加装一个网鼓。在后一种情况下，只能使用一个位于中心的绞车，它在每一侧都有拉鼓，以在网鼓中间留出空间（Carral and Carral，1999）。扫掠线和经线可以放在同一个或单独的鼓中（Santos andNuntilde;ez，1994 p.138）。吊装码头的绞车通常保持在甲板的一侧。
渔船安全运行准则是渔船入籍国和船东的关注的事项。就国家而言，有两个框架：自己的法规（ISO，DIN等）和全球范围内的法规（例如通过国际海事组织或国际劳工组织）。船东有义务遵守他们为船舶选择的船级社所制定的规定。要了解设计拖网绞车的实施指南，有必要查看全面的规定。
国际标准组织（ISO）依靠来自超过156个国家的专家的合作，其中大部分是欧洲国家。该实体通过ISO-TC 8船舶和海洋技术技术委员会有自己的拖网绞车实施指南。ISO 6115：1988 - 造船 - 拖网绞车（ISO，1988）作为设计和测试拖网绞车的基准。同时，其内容也涉及其他捕鱼装备的部件。
表一包括设计捕鱼装备的实施指南。
通过拖网捕捞，捕捞类型和捕捞方法由捕捞地和物种决定。由于它在不同的渔网场中运行，所以渔具必须在一定深度范围内工作。深度是决定方法的关键因素之一（Lee et al,.2001）。因此知道这个变量对绞盘设计的影响是有意义的。受深度影响的设计参数包括平均鼓容量，名义和最大牵引力，拖拉速度。
图3.将甲板上的渔具定位的可能方法：分离拖网绞车和单个绞车。在这两种情况下，都使用网鼓。来源：作者自己。
表1.设计捕鱼装备部件的实施指南。来源：作者自己。
2.西班牙拖网渔船最常出现的渔场，使渔船及其渔具适应各地的特点
部分西班牙渔民在国际渔场进行拖网作业。这些数据给规模提供了一个直观的印象：这个船队是全球第二大，拥有182艘出色的船只（MAGRAMA，2013）。
这项活动受到海商法发生的变化的影响。例如，这些变化导致了联合企业的建立，以便船能够在属于其他国家的场地内进行捕鱼作业。因此，表2规定了在西班牙标志下运营的船舶和西班牙公司所掌握的船舶。来自MAGRAMA（2013）的官方数据已经根据船东协会提供的信息进行了调整，表2与深海和中等水深数量最多的渔场有关。它还提供地理细节和渔业捕捞物种的名称（FAO，2007; MAGRAMA，2013）。
首先确定的方法是匹配地面条件和物种，下一步是找到最合适的渔船和渔具来优化操作（Martinez-Lopez et al.，2012）。表3将这一适应过程分为几个阶段，从选择地点和方法到寻找正确的船只和渔具。
表2.关于西班牙拖网渔船在2014年经营的渔场的开采数据。来源：ARVI-Vigo渔船船东协会。
表3.根据地面条件调整船舶及其渔船设备。来源：作者自己。
在决定船只的早期阶段需要考虑各种因素。这些包括规模，尤其是持有量；它在航程和/或海上自持力及其速度方面的效能是预先确定的。同样，在做出关于捕获的物种的决定时，必须确定其栖息地。某种拖网捕捞方法，如底层拖网或远洋捕捞，与每个渔场相对应。最后一项任务是寻找正确的拖网类型和大小。
一旦船舶和拖网已经处理完毕，就有必要在阶段二中确定甲板布局和捕鱼操纵。在设计过程的第三阶段，通过设定甲板设备来规划合理的的甲板通道：拖网绞盘、网鼓、积木、桅杆和两脚架。通过有关渔场和操作深度的信息，可以使拖网绞车的特性适应新的环境。
最后的考虑因素是，甲板设备项目需要确定绞车的设计特点，以尽可能低的成本满足所有要求。如果一个绞车没有满足该要求，则有必要在实际操纵中互相弥补（Carral and Carral，1999）。
3.设计参数
通过拖网捕鱼，为确保船舶达到最佳捕捞能力，捕鱼绞车成为关键的设备。在依靠绞盘的作业中，存放着拖绳和拖网，这样就可以通过操纵拖绳，最终完成牵引和捕鱼的操作。对于其中的每一个过程，必须正确设计绞盘绞车。正如Von Brandt（1995）所指出的，渔场水深越大，绞车的设计就越重要。
由于拖船和拖网渔船的工作方式之间相对的相似性，可以在两艘船的设计变量中建立相似性。Carral等人（2013）展示了设计的牵引绞车，采用的参数包括牵引力、线路长度、牵引速度、滚筒的几何形状以及用于制动或保持牵引力的线路的长度。沿着类似的路线Carral和Carral（1999）指出，定义绞盘的参数包括鼓容量，平均、名义和最大牵引力，牵引速度和控制力。
由于它们执行的操作是相似的，它们的设计参数在鼓容量、牵引力、保持力和运行速度方面是一致的。其中第一个需要确定的是要存储的拖绳的长度。牵引力是作用于绞盘上的，而抱持力是煞车将要承受的，将建立适当的速度来收紧和释放拖绳。作为最后的考虑因素，静态制动能力在拖网没有使用动态控制部件时非常重要，在拖网捕捞过程中，渔具的拖绳必须保持紧张。
在采用这些设计参数时，根据拖网的深度来分析它们的变化非常重要。最后需要考虑的是，由于所有这些干扰因素的影响，人们可以确定绞车工作所需的功率，这样就可以确定操作的尺寸。
这里的目的是弄清楚绞车的设计参数与其运作的作业场地有何不同。对1999年至2003年期间在西班牙造船厂新建或翻修的拖网渔船进行了统计分析，结果见表4，数据涉及在相关渔场进行作业的船舶及其拖网绞车。
表4.对于在1999年、2000年、2001年、2002年和2003年期间在西班牙造船厂建造或修理的150艘船舶的样本，我们对其特性进行了分析，如长度和推进力以及牵引力、牵引速度，和与他们所在作业区域有关的动力。来源：作者自己。
3.1．鼓容量
在拖网操作中，随着经线和缰绳被启动，齿轮被拖曳，在某些情况下，缰绳和拖网都会一起卷入鼓中。然而，西班牙远东地区更常见的是，缰绳与绞车主鼓轮中的绳索一起存放，或者存放在具有不同功能的鼓筒中（Santos and Nuntilde;e
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