BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA KỸ THUẬT TÀU THỦY
  
TRẦN NGỌC TÚ
NGÔ VĂN TUẤN
THIẾT KẾ TỐI ƯU TÀU ĐÁNH CÁ LƯỚI
KÉO THEO MẪU TRUYỀN THỐNG CỦA
TỈNH BÌNH ĐỊNH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH: ĐÓNG TÀU
Cán bộ hướng dẫn: PGS.TS TRẦN GIA THÁI

Nha Trang, tháng 6 năm 2011
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

Họ, tên SV: Ngô Văn Tuấn Lớp: 49ĐT1

Thiết kế tối ưu tàu đánh cá lưới kéo theo mẫu truyền thống của tỉnh Bình
Định.
”
Số trang: 124 Số chương: 4 Tài liệu tham khảo: 6
Hiện vật:

NHẬN XÉT
KẾT LUẬN Nha trang, ngày ……tháng……năm 2011
Cán bộ hướng dẫn
(Ký, ghi rõ họ tên) TS.Trần Gia Thái

PHIẾU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐATNHọ, tên SV: Trần Ngọc Tú Lớp: 49ĐT1
Ngành: Đóng tàu thủy Mã ngành:
Tên đề tài:
: “

PHIẾU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐATNHọ, tên SV: Ngô Văn Tuấn Lớp: 49ĐT1
Ngành: Đóng tàu thủy Mã ngành:
Tên đề tài:
: “
Thiết kế tối ưu tàu đánh cá lưới kéo theo mẫu truyền thống của tỉnh
Bình Định.
””

Số trang: 124 Số chương: 4 Tài liệu tham khảo: 6
Hiện vật:

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN Điểm phản biện

Nha trang, ngày ……tháng……năm 2011
CÁN BỘ PHẢN BIỆN
(Ký, ghi rõ họ tên)
Nha trang, ngày ……tháng……năm 2011
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

ĐỀ CƯƠNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ và tên : Trần Ngọc Tú ; MSSV: 4913091125.
Ngô Văn Tuấn ; MSSV: 4913091126.
Lớp : 49ĐT-1.
Chuyên ngành : Đóng tàu.
Tên đồ án: Thiết kế tối ưu tàu đánh cá lưới kéo theo mẫu truyền thống của tỉnh
Bình Định.Cán bộ hướng dẫn : PGS.TS Trần Gia Thái.
I. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU.
1. Đối tượng nghiên cứu :
2. Phạm vi nghiên cứu:
3. Mục tiêu nghiên cứu :
II. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ.
1.1. Tổng quan đề tài nghiên cứu.
1.2. Thực trạng công tác thiết kế.
1.3. Mục tiêu, phương pháp, nọi dung và giới hạn nội dung đề tài.
CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH MẪU TÀU ĐÁNH CÁ LƯỚI KÉO TỈNH BÌNH
ĐỊNH.
2.1 Tổng quan ngành thủy sản Bình Định
2.1.1 Vị trí địa lý.
2.1.2 Nguồn lợi thủy sản.
2.2 Phương tiện đánh bắt
2.2.1 Tình hình phát triển
LỜI NÓI ĐẦU

Nước ta có đường bờ biển dài hơn 3200 km chạy dài từ bắc đến nam, với
diện tích mặt biển hơn 1 triệu km
2
. Đây là điều kiện vô cùng thuận lợi cho ngành
kinh tế biển nói chung và ngành khai thác thuỷ sản nói riêng phát triển, trở thành
ngành kinh tế mũi nhọn đã và đang mang lại nhiều lợi ích kinh tế lớn và có giá trị
kim ngạch xuất khẩu cao cho đất nước.
Theo thống kê, hiện nay cả nước có khoảng trên 80.000 tàu thuyền đăng kí
đánh bắt, khai thác nguồn lợi thuỷ sản. Đa số các tàu này làm từ gỗ, chiều dài khá
khiêm tốn (15 ÷20) m, công suất máy cũng chỉ khoảng (90 ÷250) ml; được đóng
theo tàu mẫu của từng địa phương, phụ thuộc kinh nghiệm và ý thích của ngư dân là
chính, cùng với trang thiết bị khai thác và an toàn trên tàu rất đơn giản, dựa váo sức
người là chính. Sau khi đóng xong mới tiến hành lập hồ sơ thiết kế tàu dưới dạng hồ
sơ hoàn công nhằm hợp thức hoá việc đưa tàu vào hoạt động hơn là kiểm tra, đánh
giá tính năng của tàu. Vì thế đa số hồ sơ hoàn công chỉ mang tính hình thức, không
đảm bảo độ chính xác cần thiết khi tính toán các tính năng hàng hải và đánh giá
mức độ an toàn của tàu. Nhìn chung, các loại tàu này cũng đáp ứng được các yêu
cầu về khai thác và sử dụng. Để đáp ứng những yêu cầu ngày càng cao của cuộc
sống, chúng ta phải tạo ra những con tàu ngày càng hoàn thiện hơn, trên cơ sở vừa
kế thừa những kinh nghiệm quý báu mà các ngư dân đúc kết qua ngàn đời, kết hợp
việc áp dụng khoa học kĩ thuật vào tính toán.
Với mục tiêu đưa ra những mẫu tàu vừa có tính năng tốt nhất lại vừa phù hợp
với yêu cầu của ngư dân, tôi được nhà trường giao đề tài:“Thiết kế tối ưu tàu đánh
cá lưới vây theo mẫu truyền thống của tỉnh Bình Định.”
Nội dung đề tài được trình bày trong 4 chương :
Chương 1: Đặt vấn đề

MỤC LỤC i
CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1
1.1TỔNG QUAN VỀ ĐỂ TÀI NGHIÊN CỨU 1
1.2 THỰC TRẠNG CÔNG TÁC THIẾT KẾ 2
1.2.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới 2
1.2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước 3
1.3 MỤC TIÊU, PHƯƠNG PHÁP, GIỚI HẠN NỘI DUNG CHÍNH CỦA ĐỀ
TÀI 3
1.4.1 Mục tiêu của đề tài 3
1.4.2 Phương pháp nghiên cứu 3
1.4.3 Nôi dung và giới hạn đề tài 4
CHƯƠNG 2 PHÂN TÍCH MẪU TÀU ĐÁNH CÁ LƯỚI KÉO TỈNH BÌNH
ĐỊNH 5
2.1 TỔNG QUAN NGÀNH THỦY SẢN BÌNH ĐỊNH 5
2.1.1 Vị trí địa lý 5
2.1.2 Nguồn lợi thủy sản 6
2.2 PHƯƠNG TIỆN ĐÁNH BẮT 7
2.2.1 Tình hình phát triển 7
2.2.2 Thực trạng khai thác thuỷ sản 9
2.3 ĐẶC ĐIỂM TÀU CÁ BÌNH ĐỊNH 10
2.3.1 Đặc điểm đường hình tàu 10
2.3.2 Đặc điểm kết cấu 12
2.3.3 Một số bộ phận tàu 12
2.3.4 Kết cấu thượng tầng 13
2.3.5 Bố trí buồng máy 13
2.3.6 Bố trí hầm cá 13
ii
2.3.7 Đặc điểm trang bị động lực trên tàu 13
2.4 ĐẶC ĐIỂM TÀU LƯỚI KÉO BÌNH ĐỊNH 13
2.5 XÁC ĐỊNH TỌA ĐỘ ĐUỜNG HÌNH TÀU MẪU THỰC TẾ 16

3.3.10 Kiểm tra phương trình trọng lượng 66
3.3.11 Kiểm tra phương trình tốc độ 68
CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẪU TỐI ƯU 69
4.1 XÂY DỰNG NHIỆM VỤ THƯ THIẾT KẾ 69
4.2 XÁC ĐỊNH CÁC KÍCH THƯỚC VÀ CÁC HỆ SỐ ĐƯỜNG HÌNH LÝ
THUYẾT CỦA TÀU 70
4.2.1 Lựa chọn mớn nước T(m) 70
4.2.2 Lựa chọn tỷ số H/T 70
4.2.3 Lựa chọn hệ số thể tích nước chiếm δ 70
4.2.4 Lựa chọn hệ số diện tích mặt cắt ngang β 74
4.2.5 Lựa chọn tỷ số B/H theo đồ thị 74
4.2.6 Lựa chọn hệ số diện tích mặt đường nước α 75
4.3 THIẾT KẾ THEO PHƯƠNG PHÁP THỐNG KÊ 78
4.3.1 Thống kê số liệu khảo sát 78
4.3.2 Xây dựng các công thúc thống kê 79
4.3.3 Xác định các đặc điểm hình học theo công thúc thống kê 82
4.4 KIỂM TRA THEO PHƯƠNG PHÁP GIẢI TÍCH 84
4.4.1.Hệ phương trình của thiết kế của tàu cá 84
4.3.2 Giới hạn tỷ số các kích thước 85
4.5 THIẾT KẾ ĐƯỜNG HÌNH 85
4.6 THIẾT KẾ KẾT CẤU 89
4.6.1 Kết cấu đáy 89
4.6.2 Kết cấu mạn 91
4.6.3 Kết cấu boong tàu 93
4.6.4 Kết cấu thượng tầng. 93
4.7 THIẾT KẾ BỐ TRÍ CHUNG 95
iv
4.7.1 Ảnh hưởng của việc bố trí chung toàn tàu 95
4.7.2 Thiết kế bố trí chung cho tàu thiết kế 95
4.7.2.1 Nguyên tắc bố trí phải xét đến các yêu cầu sau 95

Đối với ngành khai thác thủy sản thì việc phát triển đội tàu khai thác là một
trong những yêu cầu hàng đầu. Chính vì vậy, việc đóng mới tàu cá ở nước ta được
tổ chức đều khắp các địa phương có nghề cá, hàng năm số lượng tàu thuyền được
tăng
lên. Song hầu hết các loại tàu thuyền này được đóng theo kinh nghiệm dân
gian của từng địa phương, cùng với trang thiết bị khai thác và an toàn trên tàu rất
đơn giản, dựa váo sức người là chính. Sau khi đóng xong mới tiến hành lập hồ sơ
thiết kế tàu dưới dạng hồ sơ hoàn công nhằm hợp thức hoá việc đưa tàu vào hoạt
động hơn là kiểm tra, đánh giá tính năng của tàu. Vì thế đa số hồ sơ hoàn công chỉ
mang tính hình thức, không đảm bảo độ chính xác cần thiết khi tính toán các tính
năng hàng hải và đánh giá mức độ an toàn của tàu. Việc này vừa tạo ra chi phí bất
hợp lý cho người dân lại vừa gây nhiều trở ngại cho công tác quản lý kinh tế - kỹ
thuật của cơ quan chức năng.
Trong số các tàu thuyền được đóng theo kinh nghiệm dân gian ngoài
những chiếc có tính năng khá tốt do ngẫu nhiên, còn lại phần lớn các tàu đều tồn
2
tại những vấn đề cần giải quyết. Thực tế một số tàu cho thấy những chiếc đóng ra
không đảm bảo an toàn. Các con tàu như vậy thì hoạt động kém hiệu quả, trong
điều kiện làm việc phức tạp khó khăn thì rất dễ xảy ra tai nạn, gây thiệt hại rất
lớn về người và
của.

Việc đóng tàu theo kinh nghiệm dân gian ở nước ta nói chung và
tỉnh Bình Định nói riêng mặc dù có truyền thống lâu đời, nhưng trước
thực tế như vậy khó lòng mà đáp ứng đầy đủ tính an toàn, tính hiệu quả kinh tế
cho con tàu, nhất là đối với việc đóng mới những con tàu tương đối lớn. Để
hạn chế mức tối đa các nguyên nhân dẫn đến lật tàu nhằm đảm bảo an toàn cho
tàu, cần quan tâm ngay từ khâu thiết kế bằng cách tiến hành các tính toán một
cách khoa học.
Với yêu cầu thực tế trên chúng tôi đã thực hiện đề tài “

thuộc Bộ thủy sản trước đây thực hiện.
Năm 2005, nhằm phục vụ cho chương trình đánh bắt xa bờ nên Cục khai và
bảo vệ nguồn lợi thủy sản đã tổ chức lập hồ sơ thiết kế kỹ thuật cho một số tàu
đánh cá truyền thống.
Tuy nhiên, do chưa có phương pháp nghiên cứu thích hợp nên các mẫu tàu
đánh cá đưa ra (thực tế là chỉ dựa trên cơ sở đo và vẽ lại nguyên bản các mẫu tàu
đánh cá thực tế tại Đà Nẵng ) đã không được chấp nhận, do không phù hợp với đặc
điểm ngư trường, ngành nghề khai thác, kinh nghiệm cũng như ý thích của các chủ
tàu là các ngư dân ở từng địa phương khác nhau.
1.3 MỤC TIÊU, PHƯƠNG PHÁP, GIỚI HẠN NỘI DUNG CHÍNH CỦA ĐỀ TÀI
1.4.1 Mục tiêu của đề tài
Nghiên cứu thiết kế tối ưu đường hình tàu đánh cá lưới kéo vỏ gỗ theo mẫu
truyền thống của tỉnh Bình định trên cơ sở đảm bảo được mức độ an toàn, tối ưu
các tính năng hàng hải và nâng cao hiệu quả khai thác đội tàu đánh cá Bình Định.
1.4.2 Phương pháp nghiên cứu
Để giải quyết vấn đề đặt ra chúng tôi áp dụng đồng thời các phương pháp:
khảo sát thực tế đối tượng kết với nghiên cứu lý thuyết, theo các hướng tiếp cận cụ
thể như sau:
Tiến hành khảo sát, đo đạc thực tế để thu thập số liệu các đặc điểm hình học
4
của các mẫu tàu đánh lưới kéo thực tế của tỉnh Bình Định, là cơ sở để xây dựng
phương pháp xác định hợp lý đặc điểm hình học của tàu thiết kế.
Khảo sát, đo đạc để xây dựng đường hình của mẫu tàu đánh cá lưới kéo
thực tế, cơ sở để xây dựng phương pháp thiết kế đường hình tàu thiết kế theo mẫ
tàu đánh cá truyền thống của tỉnh Bình Định.
1.4.3 Nôi dung và giới hạn đề tài
Lĩnh vực nghiên cứu đề tài này rất rộng,trong khoảng thời gian có hạn đề tài
này chỉ nghiên cứu về tàu đánh cá lưới kéo vỏ gỗ theo mẫu truyền thống của tình
Bình Định có chiều dài từ 13
÷

2.1.1 Vị trí địa lý
BẢN ĐỒ HÀNH CHÍNH TỈNH BÌNH ĐỊNH
Bình Định là một tỉnh duyên hải miền trung với chiều dài bờ biển là 134km,
nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, nóng ẩm quanh năm, thời gian chiếu sáng
dài, nguồn lợi thuỷ sản phát triển phong phú và đa dạng.
6

Ngư trường Bình Định được giới hạn:
-

Vĩ độ Bắc : 13
0
35
’
÷ 14
0
40
’
.
-

Kinh độ Tây : 109
0
÷ 110
0
.
-

Phía Bắc giáp biển Quảng Ngãi.
-

Với những điều kiện thuận lợi về địa hình, khí hậu, thuỷ văn như vậy đã tạo
cho vùng biển Bình Định đa dạng và phong phú về các nguồn lợi thuỷ sản. Thống
kê đến năm 2010 của chi cục bảo vệ nguồn lợi thuỷ sản tỉnh Bình Định
cho thấy
hiện cá ở đây có khoảng
trên 1500 loài, trong đó cá kinh tế chiếm (60
÷
80%),
cá tạp chiếm (20
÷
40%) với tỷ lệ cá đáy chiếm 35%.
Ngành kinh tế thủy sản Bình Định dựa vào đặc điểm tự nhiên, đặc điểm
ngư trường, truyền thống nghề nghiệp. Trên cơ sở quy hoạch và phân bố lực
lượng sản xuất, kinh tế - văn hóa - xã hội của tỉnh. Kinh tế thủy sản tỉnh Bình
Định chia làm 3 vùng kinh tế tập trung :
7
-

Vùng Quy Nhơn – Tuy Phước: đây là vùng trung tâm sản xuất nghề cá
của tỉnh. Nghề biển được xác định bao gồm các nghề chủ lực sau: lưới vây,
lưới kéo (giã cá, giã tôm), cản khơi.
-

Vùng Phù Cát –Phù Mỹ: vùng này là trung tâm nghề cá sản xuất tập
trung. Ngư dân có nghề nghiệp truyền thống, tích lũy nhiều kinh nghiệm khai
thác ngư trường trong tỉnh và ngoài tỉnh.Cơ cấu chủ lực của vùng: lưới vây,
lưới kéo, câu khơi và các loại mành.
-

Vùng Hoài Nhơn: vùng này có số lượng tàu đánh bắt rất lớn, đồng thời

công suất 242.542 CV năm 2005, và tính ở thời điểm hiện tại 2009 có 9243 chiếc
với tổng công suất 435.774 CV đạt bình quân 47.15 cv/pt, trang bị đầy đủ các trang
thiết bị an toàn, cứu sinh, cứu đắm cho người và phương tiện đi biển đúng theo quy định.
Đặc biệt từ năm 1995 đến nay việc đánh bắt hải sản khơi xa đạt được nhiều
thành quả nhất : tàu thuyền đóng mới loại có công suất từ 60 CV trở lên ngày càng
chiếm đa số, loại tàu thuyền có công suất từ 90 CV trở lên nếu như năm 1995 chỉ
có rất ít thì hiện nay đã có1025 chiếc, số tàu thuyền đánh bắt ở các vùng biển xa bờ
trong toàn quốc ngày càng tăng, chiếm trên 55% trên tổng số tàu thuyền toàn tỉnh.
Sản lượng hải sản khai thác hàng năm cũng ngày càng tăng : từ 31.000 tấn
năm 1990 tăng lên 58.500 tấn năm 1995; 75.500 tấn năm 2000 và trên 110.000 tấn
năm 2008.
Sau đây là một số kết quả điều tra về tàu thuyền ở các huyện, thành phố
làm nghề biển đến 14/03/2010 của chi cục Bảo vệ nguồn lợi thủy sản Bình Định.
Bảng 1.1
: Phân bố các cơ sở đóng mới và sữa chữa tàu thuyền.
NĂM 1990 1995 2000 2005 2009
Thuyền gắn máy (ch)

2.676

4.051

5.163

6.256

9243

Tổng công suất (CV)


107.195

>120.000

Lao động đánh cá (người)

18.731

29.465

35.369

48.602

43.406Bảng 1.2:
Phân bố tàu thuyền ở các huyện, Thành phố.
Tên huyện, Thành phố Hoài Nhơn

Phù Cát

Phù Mỹ

Quy Nhơn

Tổng số

Số tàu (chiếc) 1986 1016 648 954 4602

g
Số

Tàu

Tổng

TĐK
Tổng

C.Suất

Tổng
Số
LĐ <20

20<50

50<90

90<250

250<400

>=400

1 Hoài Nhơn

2506


713 203 165 69 0
4 Tuy Phước

824 1382 11281

1702

793

31 0 0 0 0
5 Quy Nhơn

2269

21622

116811

10916

1173

591 237 95 161 12

Tổng cộng

8106

126565


rê chuồn và rê cước.
10
-

Nghề khác : 2764 chiếc chiếm 29,90 % gồm chủ yếu các nghề mành, vó,
hậu cần và nghề cố định
-

Tàu thuyền đánh cá của ngư dân Bình Định thường đi đánh bắt ở khắp tất
cả các ngư trường trong toàn quốc, kể cả vùng lân cận các nước trong khu vực biển
Đông.
Phần lớn các tàu thuyền công suất lớn đều di chuyển ngư trường đánh bắt
theo mùa vụ quanh năm nhất là đối với các nghề câu mực, vây rút chì. Các nghề
khác thì thường đánh bắt ở ngư trường miền Trung, Hoàng Sa, Trường Sa từ tháng
2-tháng 8 hàng năm, sau đó di chuyển đánh bắt đến ngư trường các tỉnh phía Bắc
và phía Nam. Số lượng tàu thuyền di chuyển ngư trường chiếm trên 50% tổng số
tàu thuyền toàn tỉnh, trong đó di chuyển đánh bắt ở ngư trường Vịnh Bắc Bộ từ
600-1.000 chiếc, ngư trường các tỉnh phía Nam từ 4.000-4.500 chiếc.

Bảng 1.5:
Phân bố tàu theo nghề khai thác.
Nghề khai thác thủy sản
TT

Tên huyện,
Thành phố
Câu Vây Rê Kéo Nghề khác
1 Hoài Nhơn

1898 178 220 82 128

tàu: đuôi vuông có một độ nghiêng nhất định, độ ngập nước không quá sâu để
tránh sức cản tăng lên, nhất là hiện tượng bị va đập sóng khi tàu lùi. Góp phần
tăng diện tích sinh hoạt trên tàu.

Đặc điểm đường hình đáy tàu có dạng hơi bằng góp phần làm tăng tính
ổn định của tàu. Tuy nhiên các đuôi tàu thường quá béo, do đó tổn thất về tốc
độ của tàu lớn, tính quay trở của tàu kém, tàu lùi bị vỡ song mạnh, nhưng vì kết
cấu kiểu dáng vòm đuôi tàu như vậy đảm bảo đầy đủ các lực nổi dự trữ cho đuôi
tàu và đồng thời làm tăng mớn nước đuôi.

Hình dáng mặt boong tàu
Để tạo điều kiện thuận lợi cho việc thoát nước nhanh khi song hắt lên
boong, mặt boong tàu thường được làm cong có dạng mui rùa.

Hình dáng phần chìm dưới nước
Qua tìm hiểu phần chìm dưới nước của tất cả các loại tàu cá Bình Định
có dạng thuôn đều về phía mũi và phía đuôi tàu, vừa bảo đảm tính cơ động cho
tàu, vừa có tác dụng giảm sức cản cho tàu. Hình dáng mặt cắt ngang giữa tàu
có bán kính hông đáy tương đối lớn, do đó có lợi làm giảm lắc ngang cho tàu.
Một vài kết luận về đường hình tàu cá ở Bình Định như sau:
-

Đặc điểm hình dáng của tàu lưới vây và lưới rê là gần giống nhau.
-

Phần mũi biến thiên lớn trừ tàu lưới kéo thì thon hơn do lấy tốc độ.
-

Góc nghiêng mũi đa số là hướng cong ra và có góc nghiêng từ 15
0