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

Trước những vấn đề đó, để tạo điều kiện tiếp xúc với thực tế, làm quen với công việc cụ thể, sau thời gian học tập chúng tôi đã được nhà trường giao cho thực hiện đề tài: “Thiết kế tối ư

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

Họ và tên sinh viên: Trần Văn Nam – Đỗ Minh Trực Lớp: 49DT2

Tên Đề tài: “Thiết kế tối ưu tàu đánh cá lưới vây theo mẫu truyền thống của tỉnh

Ninh Thuận”

Số trang: 101 Số chương: 05 Số tài liệu kham khảo: 14 Hiện vật: 02 quyển đồ án; 02CD

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

Kết luận:

ĐIỂM CHUNG

Bằng chữ Bằng số

Nha Trang, ngày … tháng … năm 2011

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

(Ký và ghi rõ họ tên)

PGS.TS TRẦN GIA THÁI

PHIẾU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên: Trần Văn Nam – Đỗ Minh Trực Lớp: 49DT2

Tên Đề tài: “Thiết kế tối ưu tàu đánh cá lưới vây theo mẫu truyền thống của tỉnh

Ninh Thuận”

Số trang: 101 Số chương: 05 Số tài liệu kham khảo: 14 Hiện vật: 02 quyển đồ án; 02CD

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN

Đánh giá chung:

ĐIỂM

Bằng chữ Bằng số

ĐIỂM CHUNG

Bằng chữ Bằng số

Nha Trang, ngày … tháng … năm 2011

Cán bộ phản biện

(Ký và ghi rõ họ tên)

Nha Trang, ngày … tháng … năm 2011

Chủ tịch hội đồng

(Ký và ghi rõ họ tên)

MỤC LỤC

Trang

LỜI NÓI ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 2

1.1 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 2

1.2 THỰC TRẠNG VẤN ĐỀ ĐẶT RA 3

1.2.1 Tình hình tai nạn tàu cá 3

1.2.2 Tình hình nghiên cứu hiện nay 3

1.3 MỤC TIÊU, PHƯƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI 4

1.3.1 Mục tiêu của đề tài 4

1.3.2 Phương pháp nghiên cứu 4

1.3.3 Nội dung nghiên cứu 4

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 5

2.1 PHƯƠNG ÁN XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC VÀ CÁC ĐẶC ĐIỂM HÌNH HỌC TÀU 5

2.1.1 Vấn đề chung 5

2.1.2 Lý thuyết cơ bản của phép phân tích hồi qui tuyến tính đơn giản trong phân tích số liệu thống kê 6

2.1.3 Phương án thực hiện 9

2.2 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ ĐƯỜNG HÌNH 9

2.3 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ KẾT CẤU 10

2.3.1 Đặc điểm kết cấu: 10

2.3.2 Phương án thực hiện 11

2.4 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN PHÂN TÍCH VÀ TÍNH TOÁN TÍNH NĂNG TÀU THIẾT KẾ 12

2.4.1 Các yếu tố đường hình 12

2.4.2 Ổn định và tiêu chuẩn ổn định 12

2.4.2.1 Lý thuyết cơ bản ổn định 12

2.4.2.2 Tiêu chuẩn ổn định 14

2.4.3 Phương án thực hiện 15

2.5 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ BỐ TRÍ CHUNG 16

CHƯƠNG 3: KHẢO SÁT TÀU LƯỚI VÂY NINH THUẬN 17

3.1 SƠ LƯỢC VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ NGHỀ CÁ TỈNH NINH THUẬN 17

3.2 PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC CÁ BẰNG TÀU LƯỚI VÂY 18

3.2.1 Định nghĩa: 18

3.2.2 Nguyên lý đánh bắt lưới vây 18

3.2.3 Phân loại lưới vây 19

3.2.4 Cấu tạo lưới vây 20

3.3 PHƯƠNG PHÁP KHẢO SÁT VÀ ĐO ĐẠC TUYẾN HÌNH TÀU MẪU 21

3.3.1.Công tác chuẩn bị 22

3.3.2 Đo các kích thước chính của tàu 22

3.3.3 Đo tọa độ sườn 22

3.3.4 Đo hình dáng vòm đuôi tàu và mũi tàu 23

3.4 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 24

3.4.1 Kết quả thu thập số liệu thống kê 24

3.4.2 Kết quả khảo sát, đo đạc tuyến hình tàu mẫu 26

3.4.2.1 Các thông số chính 26

3.4.2.2 Các kích thước kết cấu chính 26

3.4.2.3 Bảng tọa độ đường hình lý thuyết 26

CHƯƠNG 4: QUÁ TRÌNH TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẪU TỐI ƯU 28

4.1 XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC ĐIỂM HÌNH HỌC TÀU 28

4.1.1 Phân tích số liệu thống kê bằng phần mềm SPSS 28

4.1.1.1 Phân tích tần số (Frequencies) 28

4.1.1.2 Phân tích hồi qui tuyến tính đơn giản 31

4.1.2 Tính chọn đặc điểm hình tàu: 38

4.2 XỬ LÝ ĐƯỜNG HÌNH TÀU KHẢO SÁT 39

4.2.1 Dựng các đường sườn trong phần mềm Autocad 39

4.2.1.1 Dựng các đường sườn tàu dạng 2D trong Autocad 39

4.2.1.2 Dựng các đường sườn tàu dạng 3D trong Autocad 40

4.2.2 Dựng mô hình vỏ tàu trong Autoship 44

4.2.2.1 Tạo1 file dự án mới trong Autoship: theo thứ tự sau 44

4.2.2.2 Nhập hình dạng 3D của đường sườn vào phần mềm Autoship 44

4.2.2.3 Xóa bớt các điểm control của các đường sườn 46

4.2.3 Dựng mặt mũi tàu và chỉnh trơn 47

4.2.4 Dựng bề mặt đuôi tàu và chỉnh trơn 52

4.2.5 Dựng mặt vách đuôi tàu 54

4.2.6 Tiến hành phóng tàu theo kích thước đã chọn 58

4.2.7 Điều chỉnh các hệ số hình dáng 59

4.2.8 Xuất ra bảng tọa độ và bản vẽ tuyến hình 60

4.3 THIẾT KẾ KẾT CẤU VÀ TÍNH TRỌNG TÂM, TRỌNG LƯỢNG TÀU 61

4.3.1 Xác định kích thước kết cấu tàu 62

4.3.1.1 Tính toán kết cấu theo yêu cầu quy phạm 62

4.3.1.2 Bảng so sánh và lựa chọn kết cấu 67

4.3.2 Tính trọng lượng, trọng tâm tàu không 68

4.4 PHÂN TÍCH VÀ TÍNH TOÁN TÍNH NĂNG TÀU KHẢO SÁT 70

4.4.1 Tính toán tính nổi 71

4.4.2 Tính toán ổn định cho tàu 76

4.4.2.1 Các trường hợp tải trong nguy hiểm 76

4.4.2.2 Tính kiểm tra ổn định cho tàu cho 4 trường hợp trong Autohydro 79

4.4.3 Kiểm tra ổn định theo tiêu chuẩn thời tiết 91

4.4.3.1 Xác định mômen nghiêng do gió gây ra: 92

4.4.3.2 Xác định mômen lật dựa vào đường cong ổn định động 94

4.5 THIẾT KẾ BỐ TRÍ CHUNG: 96

4.5.1 Bố trí phía trên boong 97

4.5.2 Bố trí dưới boong 98

4.5.3 Bố trí buồng máy 98

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 99

5.1 KẾT LUẬN 99

5.2 KIẾN NGHỊ 100

TÀI LIỆU THAM KHẢO 101 Phụ lục

DANH MỤC BẢNG

Trang

Bảng 3.1: Tàu cá phân loại theo công suất 17

Bảng 3.2: Tàu cá phân loại theo nghề 17

Bảng 3.3: Tàu cá phân loại theo chiều dài tàu 18

Bảng 3.4: Phân loại lưới vây 19

Bảng 3.5: Số liệu thống kê tàu lưới vây 25

Bảng 3.6: Bảng tọa độ đường hình tàu khảo sát 27

Bảng 4.1: Tóm tắt mô hình 33

Bảng 4.2: Phân tích ANOVA với biến phụ thuộc là Ltk 33

Bảng 4.3: Thông số a và b 34

Bảng 4.4: Mối quan hệ thống kê các đặc điểm hình học tàu 38

Bảng 4.5: Bảng A1- Diện tích tiết diện các cơ cấu (cm2) 62

Bảng 4.6: Quy cách sống mũi 63

Bảng 4.7: Quy cách thanh dọc đáy, hông, mạn 63

Bảng 4.8: Quy cách đà ngang đáy 64

Bảng 4.9: Diện tích mặt cắt ngang của sườn, cm2 65

Bảng 4.10: Bảng A5- diện tích mặt cắt ngang các kết cấu, cm2 66

Bảng 4.11: Kích thước kết cấu tàu 67

Bảng 4.12: Trọng lượng trọng tâm tàu không 69

Bảng 4.13: Giá trị các yếu tố tính nổi được xuất ra từ môdun AutoHydo 74

Bảng 4.14: Các giá trị đồ thị tính nổi 75

Bảng 4.15: Trường hợp tải trọng nguy hiểm 1 77

Bảng 4.16: Trường hợp tải trọng nguy hiểm 2 77

Bảng 4.17: Trường hợp tải trọng nguy hiểm 3 78

Bảng 4.18: Trường hợp tải trọng nguy hiểm 4 78

Bảng 4.19: Bảng giá trị cánh tay đòn ổn định tĩnh và ổn định động 82

Bảng 4.20: Bảng kiểm tra điều kiện ổn định tàu khảo sát trong AutoHydro 82

Bảng 4.21: Bảng giá trị cánh tay đòn ổn định tĩnh và động ở trường hợp tải

trọng 2 84

Bảng 4.22: Bảng kiểm tra điều kiện ổn định của tàu khảo sát trong AutoHydro 85

Bảng 4.23: Bảng giá trị cánh tay đòn ổn định tĩnh và động ở trường hợp tải trọng 3 87

Bảng 4.24: Bảng kiểm tra điều kiện ổn định của tàu khảo sát trong AutoHydro 87

Bảng 4.25: Bảng giá trị cánh tay đòn ổn định tĩnh và động ở trường hợp tải trọng 4 89

Bảng 4.26: Bảng kiểm tra điều kiện ổn định của tàu khảo sát trong AutoHydro 90

Bảng 4.27: Các tải trọng thành phần trong trường hợp 1 92

Bảng 4.28: Các tải trọng thành phần trong trường hợp 2 93

Bảng 4.29: Các tải trọng thành phần trong trường hợp 3 93

Bảng 4.30: Các tải trọng thành phần trong trường hợp 1 93

Bảng 4.31: Bảng tính giá trị moomen nghiêng trong các trường hợp tải trọng 94

Bảng 4.32: Bảng tính các đại lượng và Y 95

Bảng 4.33: Bảng tính hệ số K 95

Bảng 4.34: Bảng tính hệ số an toàn K 96

DANH MỤC HÌNH

Trang

Hình 2.1 Đồ thị hồi quy tuyến tính với hệ số tương quan R = 1.00 6

Hình 2.2 Biểu đồ hồi quy tuyến với hệ số tương quan R = 0.97 7

Hình 2.3: Biểu đồ với 3 đường thẳng hồi quy tuyến tính 8

Hình 2.4: Kết cấu ngoài thực tế 11

Hình 2.5: Tính chất ổn định của tàu 13

Hình 3.1: Sơ đồ khai thác lưới vây bằng 2 tàu 19

Hình 3.2: Sơ đồ khai thác lưới vây bằng 1 tàu 20

Hình 3.3: Cấu tạo lưới vây 20

Hình 3.4: Hình ảnh khảo sát và đo đạc tuyến hình 21

Hình 3.5: Đo tọa độ đường hình bằng ống thủy bình và dây dọi 23

Hình 3.6: Đo đạc hình dáng kích thước vòm đuôi 24

Hình 4.1: Số liệu thống kê được nhập vào phần mềm 28

Hình 4.2: Đường dẫn tới hộp thoại Frequencies 29

Hình 4.3: Hộp thoại Frequencies 29

Hình 4.4: Hộp thoại charts 30

Hình 4.5: Đồ thị tần số (Frequencies) của Lmax 30

Hình 4.6: Đồ thị tần số (Frequencies) của Bmax 31

Hình 4.7: Đường dẫn tới hộp thoại Linear 32

Hình 4.8: Hộp thoại Linear Regression 32

Hình 4.9: Đường dẫn tới hộp thoại Scatter/Dot 34

Hình 4.10: Hộp thoại Scatter/Dot 34

Hình 4.11: Hộp hội thoại Simple Scatterplot 35

Hình 4.12: Khung nền của đường thẳng hồi quy 35

Hình 4.13: Hộp hội thoại Chart Editor 36

Hình 4.14: Đường linh dẫn vẽ đường hồi qui 36

Hình 4.15: Hộp hội thoại Properties 37

Hình 4.16: Đường thẳng hồi qui tuyến tính 37

Hình 4.17: Dựng các đường sườn dạng 2D trong phần mềm Autocad 40

Hình 4.18: Chọn góc nhìn 3D trong Autocad 41

Hình 4.19: Kết quả sau khi thực hiện chuyển góc nhìn 3D 41

Hình 4.20: Kết quả sau khi thực hiện soay lần một 42

Hình 4.21: Kết quả sau khi thực hiện soay lần hai 43

Hình 4.22: Dạng 3D đường sườn trong Autocad 43

Hình 4.23: Hộp hội thoại Import DXF 44

Hình 4.24: Khung sườn 3D của tàu khảo sát sau khi import vào Autoship 45

Hình 4.25: Hộp hội thoại đổi tên lại các đường trong Autoship 46

Hình 4.26: Xóa điểm control trong Autoship 47

Hình 4.27: Hộp hội thoại Create Surface trong Autoship 48

Hình 4.28: Hộp hội thoại nhập các khoảng sườn 49

Hình 4.29: Hộp hội thoại nhập các mặt cắt dọc 49

Hình 4.30: Hộp hội thoại nhập các mặt đường nước 50

Hình 4.31: Dịch chuyển các hàng và cột của mặt mũi tàu 51

Hình 4.32: Các hình chiếu mặt mũi tàu 51

Hình 4.33: Hộp thoại tạo mặt đuôi tàu 52

Hình 4.34: Các hình chiếu mặt đuôi tàu sau khi chỉnh trơn 53

Hình 4.35: Mặt đuôi tàu khi Render 53

Hình 4.36: Hộp hội thoại Create Curve 54

Hình 4.37: Cắt 1 đường thành 2 đường riêng 55

Hình 4.38: Hình ảnh tạo mặt đuôi tàu 56

Hình 4.39: Hộp hội thoại tạo mặt đuôi 56

Hình 4.40: Kết quả sau khi tạo xong mặt đuôi 57

Hình 4.41: Mô hình tàu tô bóng sau khi hoàn thiện 57

Hình 4.42: Kết quả sau khi tạo nhóm 58

Hình 4.43: Hộp hội thoại scale 59

Hình 4.44: Hộp hội thoại sau khi chọn mục group 59

Hình 4.45: Các số liệu về con tàu 60

Hình 4.46: Phương pháp điều chỉnh các hệ số 60

Hình 4.47: Hộp hội thoại xuất bản vẽ từ Autoship sang Autocad 61

Hình 4.48: Giao diện Modelmaker 71

Hình 4.49: Góc nhìn 3D trong Modelmaker 72

Hình 4.50: Hộp hội thoại Join 72

Hình 4.51: Giao diện Autohydro 73

Hình 4.52: Hộp thoại Drafts của Hydrostatics 73

Hình 4.53: Đồ thị các yếu tố tính nổi của tàu khảo sát 75

Hình 4.54: Đồ thị các hệ số hình dáng của tàu khảo sát 76

Hình 4.55: Hộp thoại nhập các tải trọng và tọa độ trọng tâm 79

Hình 4.56:Trạng thái tải trọng trường hợp 1 80

Hình 4.57: Hộp thoại Hydrostatics Value 81

Hình 4.58: Đồ thị ổn định tĩnh và động của tàu khảo sát ở trường hợp tải trọng 1 83

Hình 4.59: Trạng thái tải trọng trường hợp 2 83

Hình 4.60: Hộp thoại Hydrostatics Value cho trường hợp 2 84

Hình 4.61: Đồ thị ổn định tĩnh và động của tàu khảo sát ở trường hợp tải trọng 2 85

Hình 4.62: Trạng thái tải trọng trường hợp 3 86

Hình 4.63: Hộp thoại Hydrostatics Value cho trường hợp 3 86

Hình 4.64: Đồ thị ổn định tĩnh và động của tàu khảo sát ở trường hợp tải trọng 3 88

Hình 4.65: Trạng thái tải trọng trường hợp 4 88

Hình 4.66: Hộp thoại Hydrostatics Value cho trường hợp 4 89

Hình 4.67: Đồ thị ổn định tĩnh và động của tàu khảo sát ở trường hợp tải trọng 4 90

Hình 4.68: Xác định mômen lật 91

LỜI NÓI ĐẦU

Trong thời gian gần đây, ngành đánh bắt thủy sản đã có những bước phát triển mới, số lượng tàu đánh bắt tăng ngày càng lớn, và sản lượng đánh bắt cá cũng tăng lên Nhưng thực trạng ngành đánh bắt thủy sản nước ta vẫn còn khá lạc hậu so với các nước trong khu vực và trên thế giới Đặc điểm nổi bật là đa số các tàu đánh

cá đều được đóng dựa vào kinh nghiệm dân gian, nên còn mò mẫm dẫn đến không tránh khỏi được những thiếu sót, và không đảm bảo các tính năng con tàu Chính vì thế, các con tàu sẽ vận hành không an toàn trên biển

Trước những vấn đề đó, để tạo điều kiện tiếp xúc với thực tế, làm quen với công việc cụ thể, sau thời gian học tập chúng tôi đã được nhà trường giao cho thực

hiện đề tài: “Thiết kế tối ưu tàu đánh cá lưới vây theo mẫu truyền thống của

tỉnh Ninh Thuận”

Được sự hướng dẫn tận tình của thầy PGS - TS.Trần Gia Thái, cùng với sự động viên giúp đỡ của các thầy trong Khoa Kỹ Thuật Tàu Thủy và các bạn đồng nghiệp, chúng tôi đã hoàn tất nội dung đề tài

Nội dung đề tài gồm bốn phần:

Chương 1: Đặt vấn đề Chương 2: Cơ sở lý thuyết Chương 3: Khảo sát tàu lưới vây Ninh Thuận Chương 4: Quá trình tính toán thiết kế mẫu tối ưu Chương 5: Kết luận - Kiến nghị

Tôi xin chân thành cảm ơn tất cả thầy và các bạn đã động viên giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài, đặc biệt tôi xin chân thành cám ơn thầy PGS -TS.Trần Gia Thái đã giúp đỡ tôi tận tình trong thời gian thực hiện đề tài

Nha Trang, ngày 15 tháng 07 năm 2011

CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ

1.1 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU

Việt Nam có vùng biển rộng trên 1 triệu km2, lớn gấp 3 lần diện tích đất liền; nằm trong số 10 nước trên thế giới có chỉ số cao nhất về chiều dài bờ biển với 3.260km trên cả 3 hướng Đông, Nam và Tây Nam, trung bình khoảng 100 km2 đất liền có 1 km bờ biển (cao gấp 6 lần của thế giới); với trên 30 cảng biển, 114 cửa sông, 47 vũng, vịnh và khoảng 3000 hòn đảo lớn, nhỏ, 2 quần đảo Hoàng Sa và Trường Sa Điều này tạo nên nguồn tài nguyên thủy hải sản phong phú, đa dạng với trữ lượng và quy mô thuộc loại lớn, cho phép phát triển lĩnh vực kinh tế biển quan trọng là đánh bắt thủy hải sản

Do đặc điểm truyền thống của nhân dân ta nên đa số tàu đánh bắt thủy sản nước ta là tàu gỗ, kích thước khá nhỏ, tập chung từ khoảng 10-20 mét, một số ít thì dài hơn 20 mét Các tàu cá nước ta nói chung và tỉnh Ninh Thuận nói riêng hầu hết đóng bằng kinh nghiệm người thợ, không được tính toán hay thiết kế nên không có

hồ sơ kỹ thuật ngoại trừ bản hồ sơ hoàn công được làm sau khi tàu hoàn thành nhằm hợp thức hóa việc đưa tàu vào hoạt động Chính vì vậy chỉ mang tính hình thức, không đảm bảo độ chính xác cần thiết khi tính toán tính năng và khả năng chịu sóng gió của tàu trong quá trình khai thác Đặc điểm trên không chỉ tạo ra chi phí bất hợp

lý cho người dân và gây nhiều trở ngại cho công tác quản lý dẫn đến ảnh hưởng đến mức độ an toàn, hiệu quả khai thác Thực tế đã xảy ra rất nhiều vụ tai nạn làm thiệt hại rất nhiều tiền của và đặc biệt là sinh mạng con người Mà nguyên nhân chính của những tai nạn này là nhiều mẫu tàu truyền thống đã không đảm bảo được tính năng hàng hải và nhất là tính ổn định và khả năng chịu sóng gió khi tàu hoạt động trong thời tiết bất lợi

Mục đích hướng tới của đề tài là xây dựng được mẫu tàu cá phù hợp thực tế, hiệu quả khai thác cao, đảm bảo tính năng và mức độ an toàn Để đạt được điều trên thì vấn đề quan trọng đầu tiên là thiết kế tối ưu một đường hình Bên cạnh đó, việc đánh giá mức độ ổn định thực tế cho tàu cá nói chung và nghề cá lưới vây của tỉnh

Ninh Thuận nói riêng là điều cần thiết nên làm mà đề tài đang hướng tới, đây cũng chính là cái nhìn về sự ổn định thực tế của tàu cá Ninh Thuận, từ đó đưa ra những khuyến cáo đối với ba con ngư dân, cũng như các cơ quan chức năng có biện pháp

để hoàn thiện hơn về tính năng của con tàu, nhằm mục tiêu đảm bảo an toàn cho ngư dân đi biển, tránh những tai nạn đáng tiếc sảy ra

1.2 THỰC TRẠNG VẤN ĐỀ ĐẶT RA

1.2.1 Tình hình tai nạn tàu cá

Theo số liệu thống kê cho thấy tình hình tai nạn tàu ở Việt Nam là rất nghiêm trọng, Việt Nam luôn là một trong các nước có số lượng tai nạn tàu lớn nhất thế giới, trong đó tình hình tai nạn tàu cá chiếm gần 80% tổng số tai nạn tàu Đối với tỉnh Ninh Thuận, tàu hoạt động ở nghề khai thác thủy hải sản có con số tai nạn tàu là đáng báo động Tính từ đầu năm 2010 đến giữa tháng 10 năm 2010 là 63 vụ (Trích số liệu Bảo Hiểm Tỉnh Ninh Thuận) Mà một trong số các nguyên nhân tai nạn là tàu không đảm bảo tính năng, đặc biệt là tính ổn định của tàu khi tàu hoạt động trong thời tiết xấu

1.2.2 Tình hình nghiên cứu hiện nay

Ngành thủy sản các nước trên thế giới đã phát triển rất mạnh, với các tàu cá đều được đóng hàng loạt theo những mẫu đã được tính toán thử nghiệm kỹ lưỡng và thường được làm bằng vật liệu thép và Composite, chỉ một số ít làm bằng gỗ Cho nên họ đã có những mẫu tàu có tính năng tốt và trang bị hiện đại Tuy nhiên ở nước

ta, do có sự khác biệt về điều kiện tự nhiên, đặc điểm ngư trường, trình độ sử dụng, cùng với các điều kiện cơ bản về kinh tế - kỹ thuật còn nhiều hạn chế nên không thể

áp dụng hiệu quả các mẫu tàu hoặc công nghệ đánh bắt hiện đại của các nước

Trong khi đó thì thực tế tàu cá nước ta được đóng dựa vào kinh nghiệm không có mẫu chuẩn và sự thiết kế từ đường hình, kết cấu, bố trí chung, cho đến trang thiết bị đảm bảo an toàn cho tàu, và sự kiểm tra tính năng đặc biệt là tính ổn định chỉ dựa vào hồ sơ hoàn công nên rất thiếu chính xác, chỉ mang tính hình thức

Từ trình bày như trên có thể nhận thấy, vấn đề thiết kế tối ưu các mẫu tàu vỏ

gỗ truyền thống hoạt động an toàn trên các vùng biển xa bờ của Việt Nam nói chung và tỉnh Ninh Thuận nói riêng đang rất cấp thiết, có ý nghĩa và vai trò cực kỳ quan trọng cần quan tâm và giải quyết

1.3 MỤC TIÊU, PHƯƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI 1.3.1 Mục tiêu của đề tài

- Nghiên cứu xác định hợp lý các đặc điểm hình học của tàu đánh cá lưới vây của tỉnh Ninh Thuận trên cơ sở đảm bảo khả năng hoạt động an toàn, phù hợp với thực tế và tăng hiệu quả đánh bắt trong điều kiện khai thác cụ thể

- Nghiên cứu thiết kế tối ưu đường hình, kết cấu, bố trí chung, trang thiết bị tàu cá lưới vây vỏ gỗ truyền thống của tỉnh Ninh Thuận trên cơ sở đảm bảo mức độ

an toàn, phù hợp với thực tế và nâng cao hiệu quả khai thác tàu cá tỉnh Ninh Thuận

- Đánh giá, kiểm tra tính năng của tàu mẫu trên cơ sở đảm bảo mức độ an toàn

và nâng cao hiệu quả khai thác tàu cá tỉnh Ninh Thuận

1.3.2 Phương pháp nghiên cứu

- Khảo sát, thu thập số liệu các đặc điểm hình học của các mẫu tàu đánh cá lưới vây thực tế, làm cơ sở để phân tích xác định hợp lý đặc điểm hình học tàu thiết kế

- Khảo sát, đo đạc để xây dựng và điều chỉnh hợp lý đường hình, kết cấu, bố trí chung, trang thiết bị của các mẫu tàu đánh cá lưới vây

- Sử dụng các phần mềm trong việc thiết kế và kiểm tra tính năng, tăng độ chính xác cho kết quả nghiên cứu

1.3.3 Nội dung nghiên cứu

Với đề tài nghiên cứu và hướng giải quyết đã được nêu trong mục tổng quan,

đề tài bao gồm những nội dung như sau:

Chương 1: Đặt vấn đề Chương 2: Cơ sở lý thuyết Chương 3: Khảo sát tàu lưới vây Ninh Thuận Chương 4: Quá trình tính toán thiết kế mẫu tối ưu Chương 5: Kết luận - Kiến nghị

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1 PHƯƠNG ÁN XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC VÀ CÁC ĐẶC ĐIỂM HÌNH HỌC TÀU

2.1.1 Vấn đề chung

Đặc điểm hình học tàu gồm các kích thước chính và các hệ số hình dáng ảnh

hưởng đến nhiều yếu tố của tàu như tính năng hàng hải, giá thành, vùng hoạt động

Do đó, trong thiết kế tàu nói chung và thiết kế tàu cá theo mẫu truyền thống nói riêng vấn đề xác định hợp lý các đặc điểm hình học của tàu sẽ có vai trò ý nghĩa rất quan trọng Hiện nay, các đặc điểm hình học tàu có thể xác định theo 3 phương pháp chính là: Phương pháp giải tích, phương pháp thống kê, phương pháp tối ưu

Mỗi phương pháp nêu trên đề có những ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng riêng, nhưng hầu hết cũng chỉ mang tính chất gần đúng Nếu như phương pháp giải tích cho phép giải quyết được yêu cầu về các tính năng tàu hợp lý Trong khi

đó, phương pháp tối ưu lại cho phép chọn được phương án hợp lý của tàu thiết kế nhưng khối lượng tính toán khá lớn nên cần phải đặt vấn đề lập trình và ứng dụng máy tính Phương pháp thống kê xác định đặc điểm hình học tàu theo công thức gần đúng được xây dựng dựa trên cơ sở phân tích, xử lý các số liệu thống kê thực tế đối với nhóm tàu khảo sát

Trong các nhóm phương pháp trên, phương pháp thống kê có khá nhiều ưu điểm, tính đơn giản và độ tin cậy nên thường được sử dụng nhất là trong giai đoạn thiết kế ban đầu, ngoài ra riêng với loại tàu này thì có những lý do để lựa chọn phương pháp này là:

- Đa số các mẫu tàu đánh cá truyền thống của nước ta không đóng theo hồ sơ thiết kế mà đóng dựa theo kinh nghiệm của các ngư dân địa phương tích lũy trong nhiều năm Vì thế, việc sử dụng phương pháp thống kê sẽ cho phép kế thừa và phát huy được những kinh nghiệm quý báu này

- Cho phép lựa chọn được các đặc điểm hình học tàu phù hợp với đặc điểm ngành nghề, ngư trường ở từng địa phương nghề cá khác nhau

- Tính bảo thủ và kiến thức hạn chế của các ngư dân địa phương thường ít chấp nhận những thay đổi khác với thói quen và kinh nghiệm truyền thống lâu nay

2.1.2 Lý thuyết cơ bản của phép phân tích hồi qui tuyến tính đơn giản trong phân tích số liệu thống kê

Phân tích hồi qui tuyến tích đơn giản là tìm sự liên hệ giữa 1 biến số độc lập (biến dự đoán) trên trục hoành x với 1 biến số phụ thuộc (biến kết cục) trên trục tung y Sau đó vẽ 1 đường thẳng hồi qui và từ phương trình đường thẳng này ta có thể dự đoán được biến y (ví dụ: Ltk, Bmax, Btk) khi đã có x (ví dụ: Lmax)

Ví dụ 1: Ta có 1 mẫu gồm 6 tàu có Bmax và Lmax như bảng sau:

Hình 2.1 Đồ thị hồi quy tuyến tính với hệ số tương quan R = 1.00

Nối các cặp (x,y) này ta thấy có dạng 1 phương trình bậc nhất: y = 2x + 8

(trong đó 2 là độ dốc và 8 là điểm cắt trên trục tung y khi x = 0) Trong thống

kê phương trình đường thẳng (bậc nhất) này được viết dưới dạng: y = ax + b Đây là

phương trình hồi qui tuyến tính, trong đó a gọi là slope (độ dốc) và b là intercept

(điểm cắt trên trục tung)

Thực ra phương trình hồi qui tuyến tính này chỉ có trên lý thuyết, nghĩa là các trị số của xi (i = 1,2,3,4,5,6) và yi tương ứng liên hệ 100% (hoặc hệ số tương quan R=1).Trong thực tế hiếm khi có sự liên hệ 100% này mà thường có sự sai lệch giữa trị số quan sát yi và trị số yi’ ước đoán nằm trên đường hối qui

Ví dụ 2: Ta có 1 mẫu gồm 6 tàu theo bảng sau:

Khi vẽ đường thẳng hồi qui, ta thấy các trị số quan sát y3, y4, y5, y6 nằm trên đường thẳng nhưng y1 và y2 không nằm trên trên đường thẳng này và sự liên hệ giữa xi và yi không còn là 100% mà chỉ còn 97% vì có sự sai lệch tại y1 và y2 Sự sai lệch này trong thống kê gọi là phần dư (Residual) hoặc Errors

Gọi y1, y2, y3, y4, y5, y6 là trị số quan sát và y’1, y’2, y’3, y’4, y’5, y’6 là trị số ước đoán nằm trên đường hồi qui, e1, e2, e3, e4, e5, e6 là phần dư

Như vậy e1= y1 –y’1

tích được mô tả: Dữ liệu = Hồi qui (Regression) + Phần dư (Residual)

Ví dụ 3: Nếu chúng ta chọn một mẫu thực tế gồm 30 tàu có Bmax: 1- 6 m và

Lmax tương ứng của 30 tàu được vẽ trong biểu đồ sau:

Hình 2.3: Biểu đồ với 3 đường thẳng hồi quy tuyến tính

Lúc này ta không thể nối 30 điểm trên biểu đồ mà phải vẽ 1 đường thẳng đi càng gần với tất cả các điểm càng tốt Như vậy 3 đường thẳng ở biểu đồ ta chọn đường thẳng nào? Nguyên tắc chọn đường thẳng nào đi gần cả 30 điểm, có nghĩa làm sao để tổng các phần dư ∑ei nhỏ nhất:

∑ei = ∑ (yi - ax – b)

và tổng bình phương của phần dư:

∑ (ei)2= ∑ (yi - ax – b)2

Đây là phương trình bậc 2 theo x Trong toán học, muốn tìm trị cực tiểu của

1 phương trình bậc 2, người ta lấy đạo hàm và cho đạo hàm triệt tiêu (bằng 0) sẽ tìm được trị cực tiểu của x Giải phương trình này, ta sẽ tính được 2 thông số a và b và

từ 2 thông số này ta sẽ vẽ được đường thẳng hồi qui Phương pháp này trong toán học gọi là phương pháp bình phương nhỏ nhất

2.1.3 Phương án thực hiện

Ngày nay, trong thực tế việc ứng dụng tin học vào phân tích số liệu trong nghiên cứu khoa học là hết sức phổ biến Trong đề tài này, tôi xin giới thiệu và sử dùng phần mềm SPSS để phân tích số liệu thống kê, xác định kích thước nào xuất hiện nhiều nhất, tìm mối quan hệ hồi qui tuyến tính, vẽ đường hồi qui đồng thời tính phần hồi qui và phần dư của mô hình → xây dựng các phương trình hồi qui tuyến

tính → Từ đó có thể tính chọn các kích thước, đặc điểm hình học tàu

2.2 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ ĐƯỜNG HÌNH

Xây dựng tuyến hình tàu là công việc tiếp theo sau khi xác định đặc điểm

hình học tàu, một khâu đặc biệt quan trọng trong quá trình thiết kế tàu Như đã biết, đường hình là bản vẽ mô tả hình dáng hình học bên ngoài bề mặt vỏ tàu, có ảnh hưởng lớn đến tính năng hàng hải của tàu thiết kế, nhất là tính ổn định và sức cản, tốc độ và đảm bảo dung tích cho tàu

Tuyến hình tàu được xây dựng từ nhiều phương pháp khác nhau, cụ thể là hai phương pháp chính được sử dụng nhiều là:

- Thiết kế mới 100 % theo các thông số thiết kế bằng các phần mềm

- Thiết kế bằng cách vẽ đồng dạng theo tàu mẫu

Trên cơ sở thực tế phải đảm bảo các yêu cầu là tiếp thu các kinh nghiệm truyền thống quý báu để lại Phải điều chỉnh, đảm bảo tính năng hàng hải cho tàu phù hợp nhất, phù hợp theo nghề, theo địa phương của tỉnh Ninh Thuận Chính vì vậy tôi đã kết hợp cả hai phương pháp thiết kế trên

Phương án thiết kế đường hình cơ bản thực hiện như sau: Khảo sát và đo đạc tuyến hình mẫu tàu lưới vây điển hình của tỉnh Ninh Thuận, sau đó sử dụng phần mềm Autocad dựng tuyến hình tàu mẫu, tiếp đến chuyển sang phần mềm autoship để chỉnh trơn, mô phỏng 3D và thực hiện điều chỉnh, phân tích tính năng hàng hải của tàu hợp lý nhất Sau đó ta phóng tàu ra (scale) theo tỷ lệ cho con tàu đúng với các kích thước thiết kế đã lựa chọn Từ đó ta sẽ có được một tuyến hình tối

ưu dựa trên mẫu truyền thống

2.3 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ KẾT CẤU

2.3.1 Đặc điểm kết cấu:

Hầu hết tàu cá Việt Nam hiện nay nói chung và Ninh Thuận nói riêng là tàu

vỏ gỗ Kết cấu vỏ tàu được bố trí theo hệ thống ngang nhằm tạo thuận lợi trong quá trình thi công, đồng thời cũng để tận dụng các ưu điểm của hệ thống kết cấu này đối với các tàu cỡ vừa và nhỏ Gỗ đóng tàu thường là gỗ tốt ở nhóm I, II, III như sao, chò chỉ, bằng lăng, kiềng kiềng,.v.v tốt hơn gỗ đóng tàu ở các nước nên cho phép giảm bớt quy cách kết cấu (kích thước, lên kết) Tuy nhiên do xu hướng muốn đơn giản hóa việc thi công và tiết kiệm vật liệu, nhiều tàu đóng theo mẫu truyền thống

có cải tiến đã không đảm bảo quy cách và mối lên kết giũa các kết cấu làm cho phần

vỏ tàu khó có thể chịu đựng được các điều kiện khắc nghiệt lâu ngày trên biển Tính kín nước của các kết cấu tàu rất quan trọng nhưng thường rất ít được trú trọng và hầu hết đề thiếu những kết cấu kín nước chuyên dùng, độ kín nước của các loại cửa, nắp hầm kém Do đó, để đảm bảo cho đội tàu đánh cá xa bờ vỏ gỗ hiện nay có được chất lượng kỹ thuật tốt việc xây dựng các tiêu chuẩn kết cấu kín nước là rất cần thiết

Kết cấu tàu có nhiều bộ phận với nhiều tên gọi khác nhau tùy theo từng địa phương Tuy nhiên, tương tự như loại tàu khác, kết cấu chung của tàu vỏ gỗ cũng bao gồm hai phần, phần bao bên ngoài là các tấm ván gỗ dày và phần khung xương

gia cường bên trong các kết cấu dọc như sống chính (ky chính), sống dọc đáy (sống đáy trên), sống dọc mạn,… liên kết với các kết cấu ngang như đà ngang đáy, boong, sườn mạn (cong gian), xà ngang boong, …

Quy cách của các kết cấu chính của các tàu đánh cá dân gian vỏ gỗ tỉnh

Ninh Thuận cũng được lựa chọn dựa theo kinh nghiệm dân gian nên thường có kích thước khác với yêu cầu của Đăng kiểm

Hình 2.4: Kết cấu ngoài thực tế

2.3.2 Phương án thực hiện

Thiết kế kết cấu hiện nay được làm theo nhiều cách khác nhau như: Thiết kế kết cấu theo quy phạm, thiết kế kết cấu theo tàu mẫu Trong đề tài này, tôi sẽ sử dụng phương pháp xác định kết cấu tàu thiết kế theo theo quy phạm sau đó lập bảng

so sánh kết cấu với tàu tương tự do ngư dân đóng, sau đó nhận xét, đánh giá và lựa chọn kết cấu hợp lý nhất cho con tàu mình thiết kế

2.4 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN PHÂN TÍCH VÀ TÍNH TOÁN TÍNH NĂNG TÀU THIẾT KẾ

2.4.1 Các yếu tố đường hình

- Các yếu tố mặt đường nước: Diện tích mặt đường nước (S), mômen tĩnh của diện tích mặt đường nước đối với trục oy, hoành độ trọng tâm diện tích mặt đường nước Xf

- Các yếu tố tính nổi: Thể tích chiếm nước ứng với các mặt đường nước,

lượng chiếm nước, chiều cao tâm nổi, hoành độ tâm nổi, diện tích mặt cắt ngang

- Các hệ số hình dáng bao gồm:

+ Hệ số béo thể tích:

i i i

i

T B L

i

B L

si

T B

Đây được xem như một thuộc tính mà bất cứ tàu thuyền nào cũng có nếu không có khả năng quý giá này con tàu khó có khả năng hoạt động trong điều kiện

tự nhiên hết sức phức tạp Nhìn vào hình vẽ chúng ta có thể hiểu được bản chất của

ổn định Khi tàu chịu tác dụng của mômen ngoại lực tàu sẽ bị đẩy nghiêng ra khỏi

vị trí cân bằng một góc( >0) rõ ràng tâm nổi của tàu sẽ dịch chuyển về phía có thể tích nước tăng, trong khi trọng tâm của tàu vẫn không thay đổi Kết quả lực nổi V

sẽ tạo với lực P tác dụng cùng phương ngược chiều với nó một mômen ngẫu lực có

xu hướng chống lại mômen nghiêng thôi tác dụng ngẫu lực sẽ đưa tàu về vị trí cân bằng

Hình 2.5: Tính chất ổn định của tàu

Độ lớn của mômen ngoại lực hay mức độ ổn định của tàu lớn hay nhỏ phụ thuộc hoàn toàn vào cánh tay đòn hồi phục (lhp) chính là khoảng cách giữa trọng lượng P và lực đẩy thủy tĩnh V vì vậy khi so sánh hay đánh giá tính ổn định người

ta dựa vào tiêu chuẩn này

Bài toán đảm bảo an toàn chống lật tàu luôn tìm cách giải quyết hai câu hỏi

đó là tàu sẽ nghiêng như thế nào và giới hạn lớn nhất tàu có thể chịu đựng trước khi tai nạn xảy đến Tuy nhiên cho đến nay bài toán ổn định vẫn chưa được giải quyết thỏa đáng khi lý thuyết ổn định đang chấp nhận sai số

2.4.2.2 Tiêu chuẩn ổn định

Người sử dụng tàu không thể biết giới hạn ổn định của tàu là bao nhiêu cho đến khi tai nạn lật tàu xảy ra và gây những hậu quả không thể cứu vãn Để xác định khả năng ổn định của tàu hiện nay các tiêu chuẩn ổn định được xem là những giải pháp duy nhất trong công tác quản lý an toàn tàu thuyền và hiệu quả của nó mang lại vẫn chưa thỏa đáng Mặc dù vẫn có những tiêu chuẩn được xây dựng dựa trên những lý luận khoa học và thực tiễn rất thuyết phục tuy nhiên cho đến nay vẫn chưa

có một tiêu chuẩn chính thức nào làm thước đo chính xác mức độ ổn định bởi lẽ các tiêu chuẩn được xây dựng từ những tình huống quá hiện hữu trong khi đó tàu phải làm việc trong những điều kiện vô cùng phức tạp hơn thế nữa hiện nay vẫn chưa có

sự thống nhất giữa các tiêu chuẩn với nhau Xét riêng ở nước ta vẫn chưa có một tiêu chuẩn ổn định hoàn thiện nào của riêng mình mà vẫn sử dụng tiêu chuẩn nước ngoài và rõ ràng sẽ không phù hợp với điều kiện làm việc đặc thù của đội tàu nghề

cá nước ta cũng như tỉnh Ninh Thuận

Tùy theo cách đặt vấn đề mà hình thành nên các hệ tiêu chuẩn khác nhau Hiện nay đang tồn tại hai tiêu chuẩn có giá trị là tiêu chuẩn vật lý và tiêu chuẩn thống kê

2.4.2.2.1.Tiêu chuẩn vật lý

Tiêu chuẩn được xác lập từ việc giải bài toán lật tàu trên nguyên tắc vật lý và toán học bằng cách mô hình hóa tải trọng tác dụng lên tàu sau đó thiết lập các phương trình vật lý, toán với các đại lượng có ý nghĩa quyết định tàu có bị lật hay không và dựa vào đó để xác định mức độ an toàn của tàu Về mặt lý luận tiêu chuẩn vật lý được xem là khoa học, sáng tạo và nó là điều kiện thuận lợi cho những sáng kiến mới tuy nhiên việc thực hiện rất khó và phức tạp buộc phải sử dụng những giải pháp gần đúng

Một trong những tiêu chuẩn được xây dựng trên cơ sở lý thuyết là tiêu chuẩn thời tiết của Nga được định nghĩa như sau:

Tàu được xem là ổn định nếu

- Mc: là mômen giới hạn lật tàu, là mômen nghiêng lớn nhất mà tàu có thể chịu được để không bị lật tại tải trọng đang xét

- Mng: là mômen của gió tác dụng lên tàu làm nghiêng tàu tại tải trọng đang xét Trong đó: Mng = 0,001.P.Ak.Z

P: là áp suất của gió xác định theo cấp gió cho trước

Ak: Diện tích mặt hứng gió của tàu

Z: Tay đòn hứng gió

2.4.2.2.2 Tiêu chuẩn thống kê

Tiêu chuẩn được xây dựng trên cơ sở thống kê những vụ tai nạn đắm tàu do thiếu ổn định và tìm ra những đại lượng đặc trưng quyết định khả năng ổn định hoặc ngược lại sau đó xác định giới hạn của các đại lượng này và thành lập tiêu chuẩn Tiêu chuẩn thống kê tỏ ra khá đơn giản, dễ sử dụng và phù hợp với thực tế Điểm hạn chế của tiêu chuẩn này khá bảo thủ làm hạn chế sáng tạo và tồn tại nhiều mâu thuẫn

Hiện nay Việt Nam đang sử dụng hệ tiêu chuẩn do tổ chức IMO đề xuất năm

1974 và thực tế cho thấy khá phù hợp với những mẫu tàu cá Việt Nam

Tiêu chuẩn này gồm một hệ với 6 điều kiện sau:

toán tính nổi → Tính ổn định và kiểm tra cho tàu khảo sát trong 4 trường hợp tải trọng nguy hiểm → Kiểm tra ổn định cho tàu khảo sát theo tiêu chuẩn thời tiết

2.5 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ BỐ TRÍ CHUNG

Thiết kế bố trí chung toàn tàu ảnh hưởng trực tiếp đến yêu cầu sử dụng, tính năng hàng hải và tính kinh tế của con tàu Tàu thuỷ không chỉ là một phương tiện giao thông vận tải, đánh bắt mà còn là một công trình kiến trúc nổi trên mặt nước

Do đó thiết kế bố trí chung toàn tàu ngoài việc đảm bảo an toàn, công dụng, hợp lý

về kỹ thuật…còn phải chú ý đến tính thẩm mỹ, tâm sinh lý người sử dụng Thiết kế

bố trí chung toàn tàu là một khâu quan trọng trong quá trình thiết kế mới một con tàu Khi thiết kế bố trí cần chú ý những nguyên tắc sau:

+ Dung tích các khoang có đủ hay không

+ Ảnh hưởng bố trí các khoang đối với nghiêng ngang, nghiêng dọc và chiều cao trọng tâm của tàu

+ Đảm bảo điều kiện thuận lợi trong thao tác đánh bắt và sinh hoạt trên tàu + Lắp đặt thiết bị hợp lý, thao tác dễ dàng, an toàn

+ Khi bố trí cần phải tuân thủ đúng yêu cầu của Qui phạm

Đặc điểm bố trí của tàu: Do tàu thường xuyên làm việc trong điều kiện sóng gió hết sức phức tạp nên việc thiết kế bố trí chung toàn tàu, trước hết phải xét tới yêu cầu về an toàn trong đánh bắt và điều kiện sinh hoạt của thuỷ thủ đoàn trên tàu Trong khi lựa chọn kích thước và hình dáng thân tàu cũng như việc bố trí phải chú ý đặc biệt đến tính ổn định và tính năng hàng hải của tàu

Qua thực tế tìm hiểu một số tàu nghề lưới vây tỉnh Ninh Thuận thì việc bố trí như vậy là phù hợp với các nguyên tắc nêu trên và tâm sinh lý người sử dụng Do vậy, trong phạm vi đề tài này tôi chọn phương án thiết kế bố trí chung theo mẫu và

bổ sung thêm cho phù hợp với yêu cầu thực tế sử dụng

CHƯƠNG 3: KHẢO SÁT TÀU LƯỚI VÂY NINH THUẬN

3.1 SƠ LƯỢC VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ NGHỀ CÁ TỈNH NINH THUẬN

Tỉnh Ninh Thuận thuộc vùng duyên hải Nam Trung Bộ, là một trong 28 tỉnh, thành phố ven biển ở nước ta, phía bắc giáp tỉnh Khánh Hòa, phía nam giáp tỉnh Bình Thuận, phía tây giáp tỉnh Lâm Đồng và phía đông giáp biển Đông.Diện tích

tự nhiên 3.360,1 km2. Ninh Thuận có khí hậu nhiệt đới gió mùa điển hình với đặc trưng khô nóng, gió nhiều, bốc hơi mạnh, nhiệt độ trung bình hàng năm từ 26-270C, lượng mưa trung bình 700 - 800 mm Thời tiết có 2 mùa rõ rệt: Mùa mưa từ tháng 9 đến tháng 11; mùa khô từ tháng 12-8 năm sau.Bờ biển dài 105 km, vùng lãnh hải rộng 18.000km2, ngư trường của tỉnh nằm trong vùng nước có nguồn lợi hải sản phong phú và đa dạng với trên 500 loài hải sản các loại Ngoài ra còn có hệ sinh thái san hô phong phú và đa dạng với trên 120 loài và rùa biển đặc biệt quý hiếm chỉ có

ở Ninh Thuận Điều kiện tự nhiên rất phù hợp phát triển đánh bắt thủy hải sản và là một thế mạnh của ngành kinh tế của tỉnh Ninh Thuận

Theo số liệu thống kê chúng tôi có được của cục đăng kiểm tàu cá Ninh Thuận thì tổng số tàu thuyền (nghề khai thác) được phân loại theo bảng sau:

Bảng 3.1: Tàu cá phân loại theo công suất

Dưới 20

CV

Từ 20 đến dưới 50CV

Từ 50 đến dưới 90CV

Từ 90 đến dưới 400CV

Từ 400CV trở lên

Tổng cộng Tàu

Bảng 3.2: Tàu cá phân loại theo nghề

Lưới

kéo Lưới Rê Lưới

Vây Câu Pha Xúc Mành

Nghề Khác

Tổng cộng Nghề

Bảng 3.3: Tàu cá phân loại theo chiều dài tàu

Nhỏ hơn 10m

Từ 10m đến 15m

Từ 15m đến 20m

Lớn hơn 20m

Tổng cộng Tàu

Nghề đánh cá của tỉnh Ninh Thuận trong những năm gần đây phát triển khá mạnh, hàng năm có nhiều tàu được đóng mới và được hoán cải Theo số liệu tháng 10/2010 thì năng lực đội tàu toàn tỉnh là 2720 tàu Trong đó tập chung các nghề chính như nghề lưới kéo (hay còn gọi là nghề giã cào), nghề lưới rê, nghề câu, nghề

pha xúc, nghề lưới vây Nghề lưới vây của tỉnh chiếm 157/2720 chiếc chiếm 5,7%

Nghề lưới vây trong tỉnh tập trung chủ yếu ở Ninh Hải gồm 2 nghề chủ yếu là vây rút chì và vây rút mùng

(Trích số liệu chi cục khai thác và bảo vệ nguồn lợi thủy sản tỉnh Ninh Thuận)

3.2 PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC CÁ BẰNG TÀU LƯỚI VÂY

3.2.1 Định nghĩa:

Lưới vây (hay còn gọi là lưới bao, lưới rút, lưới rút chì) cũng là một trong những ngư cụ phổ biến hiện nay ở các vùng ven biển nước ta Tuy mới phát triển nhưng sản lượng khai thác do nghề này mang lại đứng hàng thứ ba sau lưới kéo và lưới rê Lưới vây khác lưới lưới kéo, lưới rê ở chỗ ngư cụ này chỉ chuyên khai thác các loài cá, tôm đi thành đàn lớn với kích thước cá tương đối đồng đều và thuần loài Do vậy sản phẩm do lưới vây mang lại rất thuận lợi cho công nghiệp chế biến

cá Để hiểu rõ lưới vây ta sẽ xem xét nguyên lý đánh bắt, cấu tạo lưới vây và kỹ thuật khai thác

3.2.2 Nguyên lý đánh bắt lưới vây

Lưới vây đánh bắt theo nguyên lý lọc nước bắt cá, lưới vây được thả từ tàu

và kéo lên tàu Lưới vây chuyên đánh cá đi thành đàn và chỉ thả lưới đến một độ sâu nhất định nào đó

3.2.3 Phân loại lưới vây

Người ta có thể căn cứ vào: Khu vực khai thác, theo số lượng tàu, theo đối tượng khai thác, theo tính chất cơ giới, theo cấu tạo lưới, để phân loại lưới vây

Bảng 3.4: Phân loại lưới vây

Theo khu

vực

Theo số lượng tàu Theo đối tượng Theo cơ giới Theo cấu tạo

- Lưới bao

sông

- Lưới vây

biển

- Lưới vây 1 tàu

- Lưới vây 2 tàu

- Lưới bao cá cơm

- Lưới bao cá bạc

má

- Lưới vây cá thu

- Lưới vây thủ công

- Lưới vây bán cơ giới - Lưới vây cơ giới

- Lưới vây đối xứng - Lưới vây không đối xứng

Hình 3.1: Sơ đồ khai thác lưới vây bằng 2 tàu

Lưới vây hai tàu đem lại hiệu quả cao trong đánh bắt nhất là những vũng và vịnh nhỏ Thường được kết hợp khai thác bởi 2 tàu có công suất vừa và nhỏ

Đối với tỉnh Ninh Thuận thì hình thức khai thác chủ yếu là vây một tàu với công suất tàu lớn Với sơ đồ đánh bắt như sau:

Hình 3.2: Sơ đồ khai thác lưới vây bằng 1 tàu

3.2.4 Cấu tạo lưới vây

Cấu tạo lưới vây bao gồm 2 phần cơ bản là: Cấu tạo vàng lưới vây và phụ tùng cho lưới vây

Hình 3.3: Cấu tạo lưới vây

Vàng lưới bao gồm: Cánh lưới, thân lưới và tùng lưới

Phụ tùng cho lưới vây bao gồm: Dây cáp rút chính, các giềng rút biên đầu cánh và đầu tùng

Sau khi đàn cá được bao bọc người ta sử dụng máy tời để thu dây chì và thu dây rút phao Dây rút dây phao được mắc qua con lăn trên trụ lớn phía mũi tàu, còn dây rút chì được mắc qua con lăn phía mũi tàu Người ta tiến hành thu dây rút chì đầu tiên sau khi đã tạo thành vòng vây bao bọc lấy đàn cá người ta bắt đầu thu dây rút dây phao Cả dây rút chì và dây rút phao được thu bằng tang ma sát trích lực từ máy chính Cá được đưa lên từ phía mạn trái của tàu

3.3 PHƯƠNG PHÁP KHẢO SÁT VÀ ĐO ĐẠC TUYẾN HÌNH TÀU MẪU

Trong quá trình khảo sát thực tế tàu cá lưới vây tỉnh Ninh Thuận chúng tôi

đã chọn cho mình phương pháp đo tọa độ đường hình tàu bằng phương pháp thủ công Ưu điểm của phương pháp này là đo dễ dàng, không cần người đo phải có trình độ cao, thiết bị đo rẻ tiền, dễ tìm mua, tính cơ động cao Tuy nhiên nhược điểm phương pháp này là sai số cao hơn các phương pháp đo khác vì một số nguyên nhân như dây đo bị võng, đặt không thẳng thước, nhiệt độ môi trường và một số nguyên nhân khác

Hình 3.4: Hình ảnh khảo sát và đo đạc tuyến hình

3.3.1.Công tác chuẩn bị

Chuẩn bị tàu để đo: Con tàu được khảo sát thực tế là con tàu lưới vây, đang được sửa chữa tại một xưởng đóng tàu tại xã Cà Ná - Huyện Ninh Hải - Tỉnh Ninh Thuận Kiểm tra độ cân bằng ngang và cân bằng dọc của tàu Thực tế thì đa số tàu trên đà tàu đều được cân chỉnh cẩn thận nên đảm bảo được độ cân bằng cần thiết với độ nghiêng nhỏ chấp nhận được

Chuẩn bị dụng cụ đo như: Thước dây (30m), thước lá, con dọi, ống thủy bình, bút mực, phấn trắng, vở

3.3.2 Đo các kích thước chính của tàu

Đầu tiên xác định đường tâm tàu là đường giữa long cốt, đường cơ bản là đường thẳng mép trên long cốt và trùng dọc tâm tàu

Trước tiên dùng thước dây, một đầu thước dây đặt phía mũi tàu đầu còn lại đặt phía đuôi tàu chú ý giữ sao cho thước dây thật căng, từ đó xác định chiều dài lớn nhất của tàu Sau khi đã xác định được chiều dài lớn nhất, ta tiến hành chia đôi chiều dài này để tìm vị trí sườn giữa và đo giá trị chiều rộng lớn nhất của tàu Kéo thước dây từ mạn này sang mạn kia ta được Bmax Tiếp theo thả dọi tại điểm giữa tàu, dùng ống thủy bình cân nước với đường cơ bản ta được chiều cao H

3.3.3 Đo tọa độ sườn

Chọn trụ lái làm sườn số 0, chọn một khoảng cách làm khoảng sườn lý thuyết, dùng thước đo và lấy phấn trắng đánh dấu số sườn lên long cốt (khoảng 10 sườn lý thuyết trên toàn tàu là đủ, tại điểm mũi và lái ta chèn thêm sườn lẻ cho thêm chính xác) Tiếp theo ta chọn khoảng cách đường nước Vì không được đánh dấu lên bề mặt vỏ tàu nên tôi đã thắt nút trên dây dọi các điểm DN0, DN1, DN2, DN3… Đâu tiên thả dây dọi từ trên mại chắn sóng xuống.Dùng thước dây căng vuông góc

từ điểm đánh dấu vị trí sườn trên long cốt đến dây dọi Dùng ống thủy bình cân nước tại trên long cốt kết hợp dịch chuyển dây dọi để được điểm thắt nút DN0 trùng với đường nước 0 của tàu Tiếp đến ta đo từ điểm thắt nút vào bề mặt vỏ tàu ở từng đường nước và giá trị nửa chiều rộng sẽ bằng Bi(tại từng sườn) trừ Ai

Hình 3.5: Đo tọa độ đường hình bằng ống thủy bình và dây dọi

1- dây dọi; 2- nền; 3- cột thước làm chuẩn; 4- ống thủy bình; 5 – đường sườn

3.3.4 Đo hình dáng vòm đuôi tàu và mũi tàu

Xác định các thông số góc nghiêng mũi bằng cách sử dụng ống thủy bình, con dọi và thước lá Dùng con dọi thả tại 1 điểm trên sỏ mũi xuống Xác định vị trí DN0 trên dây dọi bằng ống thủy bình Sử dụng thước lá để xác định chiều cao từ điểm thả dọi của sỏ mũi xuống DN0 là a và chiều rộng từ sống chính đến dây dọi tại

vị trí DN0 là b Góc nghiêng mũi α được xác định theo công thức lượng giác: Tgα = a/b

Xác định hình dáng vòm đuôi bằng cách chia đều khoảng cách từ điểm giao cắt long cốt với ván vỏ tới sau đuôi tàu thành cách khoảng bằng nhau sau đó tiến hàng đo chiều cao từ long cốt lên ván vỏ, sau đó ta đo thêm điểm giao giữa vách đuôi và đáy tàu từ đó ta xác định được hình dáng vòm đuôi

Hình 3.6: Đo đạc hình dáng kích thước vòm đuôi

3.4 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC

3.4.1 Kết quả thu thập số liệu thống kê

Sau đây là bảng số liệu thống kê tàu lưới vây từ thực tế tại tỉnh Ninh Thuận (Được cung cấp từ bạn Phí Công Thành)

- 2

Bảng 3.5: Số liệu thống kê tàu lưới vây

1 Nguyễn văn Méo T.Nam C.Ná 90559 15.53 14.00 4.63 4.20 2 1.60 62 0.632 9.20 160

2 Trịnh Văn Tường T.Nam C.Ná 90555 15.40 13.86 4.64 4.17 2.1 1.62 62 0.647 8.95 120

3 Phan Thị Lã T.Nam C.Ná 90418 16.05 14.45 4.78 4.30 2.15 1.74 59 0.627 8.85 140

4 Lê Thanh Bình T.Nam K.Nải 01784 15.20 13.70 4.50 4.05 1.96 1.61 55 0.624 8.90 65

5 Huỳnh Ri N.Hải Tr.Hải 90575 18.70 16.62 5.5 5.00 2.4 1.88 100 0.596 9.25 270

6 Nguyễn Hữu Trí N.Hải Tr.Hải 90589 16.39 14.84 4.80 4.35 2.21 1.83 72 0.613 10.10 235

7 Huỳnh Thanh Chi N.Hải Tr.Hải 92024 15.60 14.84 4.65 4.20 2.12 1.75 62 0.591 9.30 130

8 Nguyễn Thị Ngọ P.Rang Đ.Hải 90021 16.15 14.54 4.75 4.30 2.13 1.76 63 0.62 10.60 370

9 Nguyễn Thị Ninh P.Rang Đ.Hải 00043 15.00 13.75 4.40 4.00 1.97 1.60 53 0.627 7.80 55

10 Trần Lanh Lẹ T.Nam C.Ná 90505 15.25 13.64 4.48 4.23 2 1.58 66 0.639 9.35 175

11 Lê Nghi N.Hải Tr.Hải 92005 16.80 15.12 4.80 4.30 2.17 1.73 74 0.647 10.35 280

12 Dương Thị Phương P.Rang M.Đơng 90113 16.20 13.76 4.70 4.20 2.15 1.75 62 0.63 8.45 125

13 Nguyễn Sòn P.Rang Đ.Hải 90258 16.40 14.11 4.65 4.20 2.13 1.77 66 0.63 7.65 90

14 Phạm Văn Sơn P.Rang M.Đơng 90235 15.25 13.75 4.45 4.10 1.96 1.58 59 0.596 8.30 100

15 Võ Văn Hương N.Hải Th.Hải 90262 16.40 14.76 4.82 4.34 2.18 1.80 62 0.603 8.25 105

16 Nguyễn Minh Động T.Nam P.Diêm 90197 15.45 13.75 4.65 4.29 2 1.55 62 0.629 11.80 410

17 Trương Quí Ngọc P.Rang Đ.Hải 90282 15.60 14.04 4.45 4.00 1.96 1.58 67 0.625 10.60 236

18 Lê Văn Thuận P.Rang M.Đơng 90562 16.50 14.80 4.9 4.47 2.2 1.83 90 0.608 10.50 380

19 Trần Văn Ba T.Nam P.diêm 90082 15.10 13.60 4.46 4.11 1.92 1.56 56 0.608 9.00 100

20 Phạm Theêm T.Nam P.Diêm 90531 16.05 14.85 4.70 4.23 2.16 1.76 73 0.597 10.00 350

3.4.2 Kết quả khảo sát, đo đạc tuyến hình tàu mẫu

3.4.2.1 Các thông số chính

Các thông số cơ bản của tàu là:

 Chiều dài lớn nhất: Lmax = 11,4 m

 Chiều dài thiết kế: LTK = 10,34 m

3.4.2.3 Bảng tọa độ đường hình lý thuyết

Kết quả đo đạc nhận được bảng tọa độ đường hình thực tế của tàu khảo sát

- 2

Bảng 3.6: Bảng tọa độ đường hình tàu khảo sát

CHƯƠNG 4:

QUÁ TRÌNH TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẪU TỐI ƯU

4.1 XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC ĐIỂM HÌNH HỌC TÀU

4.1.1 Phân tích số liệu thống kê bằng phần mềm SPSS

Ngày nay, việc ứng dụng tin học vào phân tích số liệu trong nghiên cứu khoa học là hết sức phổ biến Trong đề tài này, tôi xin giới thiệu và sử dùng phần mềm SPSS để phân tích số liệu thống kê, vẽ đường hồi qui đồng thời tính phần hồi

qui và phần dư của mô hình

Hình 4.2: Đường dẫn tới hộp thoại Frequencies

Hình 4.3: Hộp thoại Frequencies

Nhấn vao charts… để vẽ đồ thị