压舱水

但同时,众多的资料表明：压舱水是外来海洋生物入侵的重要载体。早在1908年，人们便猜测压舱水可能是浮游生物实现迁移的机制之一；1973年，研究人员则首次证实压舱水可作为活海洋生物的转载体。据报道，澳大利亚境内现有的170余种外来海洋生物中，可能有24%～33%是通过压舱水输入的；而每1天，通过舱舶(包括船体及压舱水等)在世界各地转运的生物物种数则可能超过3000种。

在世界范围内，压舱水引起的生物入侵的例子比比皆是，包括海藻、鱼、牡蛎、多毛虫、软体动物、海星、其他的浮游动物以及霍乱弧菌。其中，许多生物已造成了明显的生态破坏和大量的经济损失，有一些甚至给人类健康造成了直接的威胁。最典型的例子有：

澳大利亚Tasmania的有毒双鞭毛虫藻

Gymnodiniumcatenatum是一种有毒的双鞭毛虫藻，1985年在Hobart 港的周围海域中首次被发现。它可能是经压舱水从日本传播到Tasmania的。后来，人们又在墨尔本的海岸线周围及澳大利亚南部的Lincoln港周围发现了它的踪影，而且在Lincoln港发现的Gymnodiniumcatenatum在基因型上与Tasmania的种群是一样的，这极有可能是以压舱水为载体的生物传播的结果。Gymnodiniumcatenatum能产生使贝壳类瘫痪的毒素，这些毒素还能被贝壳类富集，人们一旦食用了这些贝壳类，将引起严重中毒甚至死亡。在1986年、1987年和1991年里，Tasmania州南部贝类养殖业关闭长达6个月之久，损失惨重，其罪魁祸首便是这种有毒的藻类。从船舶压载水舱中采集的沉淀物样本中发现了Gymnodimiancatenatum的胞囊及其他的有毒双鞭毛虫藻。这些发现更证实了压舱水在有毒双鞭毛虫藻的播散途径中所起到的作用。Hallegraeff 和Bolch在澳大利亚1艘船舶的1个压载水舱中发现,其中竟含有3亿个某种泊来的有毒双鞭毛虫藻(称为Alexandriumtamarense)的胞囊。

澳大利亚Tasmania的北太平洋海星

一般认为北太平洋海星Asterias amurensis是在20世纪80年代经船舶压舱水输入到Tasmania南部的。1986年，Asterias amurensis 的标本首次出现在Tasmania博物馆；在德文特河口以及Tri2abunna和Huon河之间的区域里可以发现大量的这种生物。Asterias amurensis 的成体1995年在PhilipBay港也被发现，它有可能会从Albany传播到Eden，还有可能从Fremantle传到Sydney。

北美五大湖的斑蚌

这种斑蚌可能是在1986年经船舶压舱水传入到北美五大湖中的St. Clair 湖的，并迅速地传播到其他的4个湖以及Hudson河、Illinois 河、Mississippi 河等，美国有15个州，而加拿大有2个省可以发现这种生物。它可以阻碍电厂、水处理厂和重工业对水的利用，还能缠结并腐蚀鱼网、船体和浮标，由此造成的经济损失每年可达5亿美元。

黑海中的梳状海蛰

一种学名为Mnemiopsis leidyi 的梳状海蛰是在20世纪80年代经船舶压舱水从北美传播到黑海的。从1989～1990年，它便引起了黑海海域水产业的极大衰退，特别是凤尾鱼、西鲱和马鲭养殖业，更是受到了毁灭性的打击。而在Asov海，由于这种海蛰能与凤尾鱼及Asovkilkacatches竞争食物来源，因此，它也造成了后2者的大量死亡。根据最新调查显示，这种海蛰已传播到了地中海东部。

传播霍乱

E1- Tor 生物型霍乱弧菌是引起1961年到20世纪90年代早期的霍乱第7次世界大流行的元凶。1991年和1992年，从5艘停靠在美国墨西哥湾沿岸港口的货船压舱水和污水中，研究人员发现了霍乱弧菌。这项发现提示压舱水可能是霍乱在国际传播中的重要途径。研究表明，霍乱弧菌可在海水中存活50日。霍乱弧菌的存活与藻花和一些海洋生物的壳质外骨骼的“殖民”有关，这表明压舱水起到的作用可能与转运中间宿主,以及游离细胞有关。

因此，压舱水已是公认的一个潜在的环境危害因素。压舱水的监管和处理不仅是水处理领域里的研究热点，也是检验检疫科学的重要课题。针对此情况，世界上的许多国家已经出台，或正着手研制相关的法律法规，以便对船舶压舱水实施科学有效的管理。

适量压舱水可保证船舶的螺旋桨吃水充分，将船舶尾波引发的船体震动降低到最低限度，并维持推进效率。它可通过调节船舶的重倾(重量分布)和水尺(吃水深度) ，使船舶符合当时的海洋条件,确保船舶在航运过程中的稳定和操作安全。压舱水还可使船舶在航运过程中受到的剪切力和倾斜的时间保持在安全的范围内。

压舱水一般储存在专门的压载水舱中，或者，在一些船舶中,储存在特别加固的货舱中。吸取/ 排放压舱水是船舶操作的重要组成部分。据美国和澳大利亚统计,每年排放入其境内的压舱水数量分别达到8000万吨 和1. 2亿吨 ;而国际海事组织(IMO)估计,每年在全球各地转运的压舱水高达100亿吨。

横舱壁装在潜艇上是用以防止结构由于全面丧失稳定性而破坏、划分舱室、在特殊情况下限制浸水以及构成端部避难舱。当舱壁主要是用来限制浸水的时候，它们的布置要使得船上任何一个舱室和相邻的一个主压载舱浸水后仍能保持漂浮，因而能在水上碰撞事故中获得一定程度的安全。为了做到这一点，同时需要有超过水上排水量30%的大量压载舱，这给潜艇尺度带来了极为不利的影晌。进一步说，这一措施对下潜相当深度的潜艇当任何主要舱室浸水时很少可能会真正有所帮助。随着在核潜艇上主要舱室尺度的增大，对外部液舱的需要大大减少以及强调改善水下性能，同时由于核潜艇只有很少时间处于水上，继续坚持旧的观念将是无益的。因而核攻击潜艇不论在水上或水下都不能经受任何主要舱室的完全浸水。但是，在潜艇上仍装有横舱壁，使得当潜艇沉没深度大大低于使船体破坏的深度时，这些舱壁可构成艏艉避难舱。

如同水面船舶的横舱壁一样，潜艇的横舱壁也是根据一次使用来设计的，因此，预期它能在最大预定压力下超过屈服点并在塑性范围内很好地工作。这些舱壁是平板型的，具有厂泛的加强系统，它们在过去是按标准的横梁公式和假定载荷进行设计的。通常，在轴线上安装·一根主(初始)水平梁，并暇定它承受作用在整个舱壁上的一半截荷，截荷分布为椭圆形的。装置各垂直(次级)防挠材假定共同承受作用在舱壁上的整个载荷。最后，在垂直防挠材之间安装间段加强筋以减小板格尺寸并防止垂直防挠材的歪斜，假定它们承受按梯形或三角形分布的载荷。用这种方法设计的舱壁能够达到或超过规定的容许压力。然而，它们不能保征重量最小。海勒尔氏(Heller)和帕勒摩氏(Palermo)曾就这一类型的隔舱壁加强系税作了弹性分析，其结果与实验结果更为接近，并能使舱壁桔构重量有某些减小。

舱壁或强肋骨会使强的圆筒形结构成为非连续性的，因而与其相邻部分就成为耐压艇体早期破坏的可能根源。从实验观察已经证明在许多场合中轴对称的壳板屈服几乎总是发生在与“刚性支点”相邻的区段。为了抵消强舱壁的削弱作用，长期以来在实践中采取的措施是减小第一个肋骨到加强构件间的距离。然而，这一方法只是迫使破坏点移到第一个全长度的肋距，而对破坏压力并不能其正有所改善。商脱氏(Short)和巴尔特氏曾提出一种对这些“端部”区段的最佳设计方法。有限的模型试验也已证实了这一设计方法的结果。按照这种最佳设计程序(端部肋距比典型的长8%，端部肋骨比典型的大23%)得出的几何形状经过试验后被证明比减小末端肋距长度而不改变肋骨尺度的旧办法增强了5%。 2100433B