起重船是海难救助、打捞工程及大型海上工程的重大关键装备。随着海上工程作业的复杂化和大型化,起重船向重型化、深海化和高效化方向发展,对其起吊能力、效率、稳定性和安全性等提出了更高的要求。压载系统及其压载水调拨是决定起重船海上作业效率和安全保障的关键问题。本文在分析全回转起重船施工过程中典型作业工况和运行特点后,建立了压载水调拨量优化模型。结合具体工程案例,进行优化求解,分析了压载水装载量及装载方式对调拨量优化结果的影响。主要研究内容包括:首先,分析了起重船施工过程中的主要工况及其运动方式。选取典型回转运动作为研究对象,以起重船回转起吊工作过程中压载水调拨量最小为优化目标,考虑船体施工过程中的稳性要求,压载舱装载极限以及初始配载方式等约束条件,建立了起重船压载水调拨量优化模型,为压载水调拨方案的优化奠定理论基础。其次,针对具体工程案例,采用优化算法获得压载水调拨优化方案,并与工程经验调拨方案进行对比分析。分析表明,优化方案压载水调拨量减少21%。此外,结合工程案例优化求解,系统分析了压载水配载方式及装载量对压载水调拨量的影响规律。分析结果表明:(1)当其它条件一定时,一定范围内较大的压载水总装载量可获得较小的调拨量;(2)相同条件下,压载水在首尾舱室的配载比例越高其调拨量越小;(3)压载水在调拨过程中,舱室压载水排空时会出现调拨量突变的状况。最后,以所建立的压载水调拨优化模型为核心,提出了起重船压载水调拨系统设计方案,为实现起重船压载系统自动化提供技术支持。在此基础上,结合起重船实例,对压载管路阀门遥控系统、压载泵遥控系统以及压载管路进行合理选型布置,设计出满足该起重船施工要求的压载调载系统。本文可为起重船在施工过程中选择合适的压载水调拨方案,构建起重船自动压载系统,提高起重船施工效率、降低能耗提供理论和技术支持。