漫談中國(guó)跳水運(yùn)動(dòng)員的跳水

?“壓水花”技術(shù)

（注：本文初稿寫(xiě)于2021年?yáng)|京奧運(yùn)會(huì)跳水比賽觀賽后，2024年2月卡塔爾多哈世界泳聯(lián)錦標(biāo)賽跳水比賽觀賽后修改完善）

2020東京奧運(yùn)會(huì)跳水比賽中國(guó)運(yùn)動(dòng)員展現(xiàn)了高超的壓水花技藝，獲得了多項(xiàng)滿分和壓倒性數(shù)量的金牌，贏得了人們的普遍贊譽(yù)，受到廣泛關(guān)注和熱議。拙文僅就物體入水造成水花噴濺問(wèn)題以及中國(guó)運(yùn)動(dòng)員壓水花技術(shù)原理給出初淺的分析。

1. 物體入水形成的兩種水花

當(dāng)跳水運(yùn)動(dòng)員跳水失誤并以非流線型鈍體姿態(tài)入水時(shí)將產(chǎn)生兩種不同的噴濺水花，第一種是入水初期由于身體對(duì)水向周邊進(jìn)行擠壓而形成的“一次噴濺”或“周邊噴濺”水花；第二種是隨著身體下沉、下游形成低壓中空尾跡，為填補(bǔ)這一空間，流體將從周邊向尾跡中心匯聚、進(jìn)而碰撞形成“二次噴濺”或“中心噴濺”水花，參見(jiàn)視頻1。

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視頻1. 跳水運(yùn)動(dòng)員跳水失誤時(shí)產(chǎn)生的兩種噴濺水花

實(shí)際上當(dāng)我們向水面扔一塊石頭也能觀察到先后出現(xiàn)的這兩種不同噴濺水花。視頻2用俯視拍攝的視角顯示了向水中扔下石頭時(shí)出現(xiàn)的“周邊噴濺”水花和“中心噴濺”水花。

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視頻2. 俯視角度拍攝的扔石頭入水兩種水花

視頻3通過(guò)從空中過(guò)渡到水中的拍攝視角，顯示了將大石頭扔向水面時(shí)在入水初期產(chǎn)生的“周邊噴濺”水花，以及入水后石頭下游中空尾跡區(qū)周邊流體向中心匯聚并碰撞的現(xiàn)象。

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視頻3.大石頭入水形成的周邊噴濺水花和入水后水向中空尾跡中心的匯聚碰撞現(xiàn)象

即使是向水中扔一顆小石頭，也能觀察到先后出現(xiàn)的兩種不同噴濺水花，參見(jiàn)視頻4，其中當(dāng)用慢鏡頭播放時(shí)可以清晰地觀察到兩種不同噴濺（一次周邊噴濺與二次中心噴濺）水花形成的美妙動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)。

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視頻4. 慢鏡頭顯示小石頭入水兩種噴濺水花形成的美麗結(jié)構(gòu)

從以上四個(gè)非流線型鈍體入水的噴濺水花視頻可看出兩點(diǎn)：第一，鈍體重物若其橫截面越大則對(duì)水向周邊的擠壓量也越大，從而所產(chǎn)生的“周邊噴濺”水花也越大；第二，鈍體重物入水時(shí)由于尾跡的直徑和體積較大，形成的二次中心噴濺水花大?。颗c高度）往往比一次周邊噴濺水花更大、更高。上述觀察思考為解析跳水運(yùn)動(dòng)員壓水花技術(shù)提供了一些參考。

**2.**漫談中國(guó)跳水運(yùn)動(dòng)員的跳水壓水花技術(shù)

視頻5展示的是2020東京奧運(yùn)會(huì)女子10米高臺(tái)跳水決賽中獲得多項(xiàng)滿分并最終斬獲冠軍的中國(guó)運(yùn)動(dòng)員全紅嬋的其中一跳，即向后起跳轉(zhuǎn)體兩周半屈體翻騰一周半入水（代號(hào)5253B，難度系數(shù)3.2）。這個(gè)視頻完整展示了跳水壓水花技術(shù)和跳水之美。

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視頻5. 2020東京奧運(yùn)會(huì)上中國(guó)運(yùn)動(dòng)員全紅嬋展示完美的壓水花技術(shù)

拙文認(rèn)為跳水壓水花技術(shù)主要體現(xiàn)在以下4點(diǎn):

(1).保證入水形態(tài)整體上為流線型細(xì)長(zhǎng)體；

(2).入水角度接近垂直水面；

(3).雙手抓手平掌入水、并迅速打開(kāi)劃水；

(4).雙手打開(kāi)劃水的同時(shí)屈身（或仰身）向上。

以上第1、2條保證了以最小橫截面垂直入水，同時(shí)僅形成細(xì)小的中空尾跡，這為避免產(chǎn)生大的周邊噴濺和中心噴濺提供了基礎(chǔ)條件，因?yàn)樾纬梢淮螄姙R的水的排擠量小，另外尾跡直徑小則水向中心匯聚的路徑短、碰撞弱，形成二次噴濺的水量少、能量小。以上第3、4條表明入水后迅速完成雙手劃水和屈身（或仰身）向上動(dòng)作，這有利于對(duì)水花產(chǎn)生裹挾和吸入作用，并改變水下氣泡的上浮路徑，從而形成周邊噴濺水花很小，部分中心噴濺水花被帶入水中并改變上浮路徑后形成向上涌泉的效果（另見(jiàn)對(duì)視頻11和視頻12的分析）。

從視頻5 中全紅嬋入水后手的劃水動(dòng)作以及照片6 所示的中國(guó)男子雙人跳水運(yùn)動(dòng)員入水瞬間的劃手動(dòng)作，可見(jiàn)運(yùn)動(dòng)員從雙手掌剛進(jìn)入水面即開(kāi)始做雙手劃水動(dòng)作，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員半個(gè)身體還在水面之上時(shí)雙手劃水動(dòng)作已基本完成。另外從照片6還可見(jiàn)運(yùn)動(dòng)員雙手向外劃水的過(guò)程中雙手和軀干裹挾了大量的水花氣泡。

照片6. 中國(guó)男子雙人跳水運(yùn)動(dòng)員的入水劃手動(dòng)作

至于運(yùn)動(dòng)員采用雙手抓手平掌入水，拙文認(rèn)為主要有以下原因：首先這樣能夠保證手指不會(huì)受到過(guò)大沖擊而受傷；其次這有利于入水后手掌向兩邊迅速劃開(kāi)有效改變頭、肩部流場(chǎng)，對(duì)水花產(chǎn)生吸入效應(yīng)；另外抓手平掌時(shí)手、肘處為反關(guān)節(jié)，有利于保證手型結(jié)構(gòu)牢固穩(wěn)定，同時(shí)保證入水形態(tài)整體上是流線型細(xì)長(zhǎng)體。照片7是中國(guó)女子雙人跳水運(yùn)動(dòng)員入水前的空中姿態(tài)，其中展示了運(yùn)動(dòng)員入水前的技術(shù)要領(lǐng)和抓手平掌動(dòng)作。

照片7. 中國(guó)女子雙人跳臺(tái)跳水運(yùn)動(dòng)員入水前的空中技術(shù)要領(lǐng)和雙手動(dòng)作。

前跳水奧運(yùn)冠軍郭晶晶在與前乒乓球奧運(yùn)冠軍鄧亞萍的訪談節(jié)目中談到了跳水壓水花技術(shù)，參見(jiàn)視頻8，其中介紹了入水之前的技術(shù)要領(lǐng)，遺憾的是她沒(méi)有進(jìn)一步介紹入水后的動(dòng)作，但跳水視頻顯示郭晶晶在入水后還有劃手和屈身向上動(dòng)作。

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視頻8. 前跳水奧運(yùn)冠軍郭晶晶談壓水花技術(shù)

文獻(xiàn) 1 的分析認(rèn)為矩形頭部的形狀入水時(shí)造成的噴濺水花將大于尖楔頭部形狀入水時(shí)的噴濺水花，參見(jiàn)圖9所示，這與本文開(kāi)頭對(duì)鈍體入水將產(chǎn)生較大“一次噴濺”（或周邊噴濺）的分析一致。文獻(xiàn) 2 則采用理想流模型數(shù)值計(jì)算得到矩形頭部形狀的噴濺水花小于尖楔頭部形狀的噴濺水花，并據(jù)此說(shuō)明跳水運(yùn)動(dòng)員采用雙手抓手平掌的平面入水手型是跳水壓水花的技術(shù)關(guān)鍵，參見(jiàn)圖10。上述兩篇參考文獻(xiàn)都沒(méi)有提到“二次噴濺”（或中心噴濺）的問(wèn)題。

圖9. 文獻(xiàn) 1 給出的矩形截面入水噴濺大于楔形截面入水噴濺示意圖

圖9. 文獻(xiàn) 2 給出的矩形截面入水噴濺小于楔形截面入水噴濺示意圖

實(shí)際上，雙手“抓手平掌”是每個(gè)跳水運(yùn)動(dòng)員都能輕易掌握的入水手型，然而并不是每個(gè)跳水運(yùn)動(dòng)員都能夠憑借“抓手平掌”手型而獲得完美的壓水花效果，說(shuō)明僅從入水的局部形狀（手型）來(lái)考慮跳水噴濺問(wèn)題是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，應(yīng)該從更全面、更整體的形體和運(yùn)動(dòng)影響因素，包括運(yùn)動(dòng)員身材、是否垂直入水、入水手型、入水后是否雙手劃水并屈身（或仰身）向上等動(dòng)態(tài)過(guò)程，來(lái)考慮如何減小跳水的“一次周邊噴濺”和“二次中心噴濺”水花問(wèn)題。

視頻11錄像是中國(guó)女子跳水運(yùn)動(dòng)員全紅蟬面向跳臺(tái)向前翻騰3周半抱膝跳水動(dòng)作（407C）及水花效果，全紅蟬擁有完美的體型，身材修長(zhǎng)體態(tài)輕盈，以及出色的運(yùn)動(dòng)和控制能力，在空中完成了三周半的翻騰動(dòng)作后，入水前仍然能夠保證身體基本垂直水面，入水后由于雙手劃水和屈身向上使得水下涌上三股涌泉式的氣泡流動(dòng)，其中身體入水處涌上的氣泡水花與雙手滑水涌上的兩處氣泡水花尺度相當(dāng)甚至尺度更小，說(shuō)明相當(dāng)一部分原來(lái)可能在入水處發(fā)生“二次噴濺”（或中心噴濺）的水流和氣泡受到雙手劃水和屈身向上動(dòng)作的裹挾和吸引，破壞了原來(lái)向中心匯聚碰撞形成“二次噴濺”的條件，并改變了上浮路徑，從而形成三處涌泉式的氣泡上浮效果。而許多其他跳水運(yùn)動(dòng)員尤其是國(guó)外運(yùn)動(dòng)員則是身體入水處的水花最大。

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視頻11. 全紅蟬面向跳臺(tái)向前翻騰3周半抱膝跳水動(dòng)作（407C）及水花效果

視頻12是全紅蟬面向跳臺(tái)向后翻騰3周半抱膝跳水動(dòng)作（207C）及水花效果，由于向后翻騰入水后很難完成屈身向上動(dòng)作，鏡頭顯示全紅蟬采用的是入水后雙手劃水，并且頭和軀干后仰上浮，同樣獲得了很好的水花效果，即入水處和上浮處都體現(xiàn)出類似涌泉的小水花效應(yīng)。

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視頻12. 全紅蟬面向跳臺(tái)向后翻騰3周半抱膝跳水動(dòng)作（207C）及其水花效果

3. 結(jié)束語(yǔ)

物體入水時(shí)會(huì)形成“一次噴濺”（或“周邊噴濺”）以及“二次噴濺”（或“中心噴濺”）現(xiàn)象。跳水運(yùn)動(dòng)員“抓手平掌入水”并不是壓水花技術(shù)的唯一訣竅和關(guān)鍵點(diǎn)，而必須從多方面考慮如何減小入水后的“一次噴濺”和“二次噴濺”問(wèn)題。綜合來(lái)看跳水壓水花技術(shù)包括以下四個(gè)要點(diǎn)：一是保證入水形態(tài)整體上為流線型細(xì)長(zhǎng)體，二是入水角度接近垂直水面，三是抓手平掌入水并迅速打開(kāi)劃水，四是雙手打開(kāi)劃水的同時(shí)屈身向上（對(duì)向前翻騰動(dòng)作）或后仰向上（對(duì)向后翻騰動(dòng)作），以形成涌泉式上浮氣泡效果，從而減小或避免了大的噴濺式水花。