漫谈中国跳水运动员的跳水 “压水花”技术

漫谈中国跳水运动员的跳水

“压水花”技术

（注：本文初稿写于2021年东京奥运会跳水比赛观赛后，2024年2月卡塔尔多哈世界泳联锦标赛跳水比赛观赛后修改完善）

2020东京奥运会跳水比赛中国运动员展现了高超的压水花技艺，获得了多项满分和压倒性数量的金牌，赢得了人们的普遍赞誉，受到广泛关注和热议。拙文仅就物体入水造成水花喷溅问题以及中国运动员压水花技术原理给出初浅的分析。

1. 物体入水形成的两种水花

当跳水运动员跳水失误并以非流线型钝体姿态入水时将产生两种不同的喷溅水花，第一种是入水初期由于身体对水向周边进行挤压而形成的“一次喷溅”或“周边喷溅”水花；第二种是随着身体下沉、下游形成低压中空尾迹，为填补这一空间，流体将从周边向尾迹中心汇聚、进而碰撞形成“二次喷溅”或“中心喷溅”水花，参见视频1。

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视频1. 跳水运动员跳水失误时产生的两种喷溅水花

实际上当我们向水面扔一块石头也能观察到先后出现的这两种不同喷溅水花。视频2用俯视拍摄的视角显示了向水中扔下石头时出现的“周边喷溅”水花和“中心喷溅”水花。

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视频2. 俯视角度拍摄的扔石头入水两种水花

视频3通过从空中过渡到水中的拍摄视角，显示了将大石头扔向水面时在入水初期产生的“周边喷溅”水花，以及入水后石头下游中空尾迹区周边流体向中心汇聚并碰撞的现象。

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视频3.大石头入水形成的周边喷溅水花和入水后水向中空尾迹中心的汇聚碰撞现象

即使是向水中扔一颗小石头，也能观察到先后出现的两种不同喷溅水花，参见视频4，其中当用慢镜头播放时可以清晰地观察到两种不同喷溅（一次周边喷溅与二次中心喷溅）水花形成的美妙动态结构。

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视频4. 慢镜头显示小石头入水两种喷溅水花形成的美丽结构

从以上四个非流线型钝体入水的喷溅水花视频可看出两点：第一，钝体重物若其横截面越大则对水向周边的挤压量也越大，从而所产生的“周边喷溅”水花也越大；第二，钝体重物入水时由于尾迹的直径和体积较大，形成的二次中心喷溅水花大小（量与高度）往往比一次周边喷溅水花更大、更高。上述观察思考为解析跳水运动员压水花技术提供了一些参考。

**2.**漫谈中国跳水运动员的跳水压水花技术

视频5展示的是2020东京奥运会女子10米高台跳水决赛中获得多项满分并最终斩获冠军的中国运动员全红婵的其中一跳，即向后起跳转体两周半屈体翻腾一周半入水（代号5253B，难度系数3.2）。这个视频完整展示了跳水压水花技术和跳水之美。

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视频5. 2020东京奥运会上中国运动员全红婵展示完美的压水花技术

拙文认为跳水压水花技术主要体现在以下4点:

(1).保证入水形态整体上为流线型细长体；

(2).入水角度接近垂直水面；

(3).双手抓手平掌入水、并迅速打开划水；

(4).双手打开划水的同时屈身（或仰身）向上。

以上第1、2条保证了以最小横截面垂直入水，同时仅形成细小的中空尾迹，这为避免产生大的周边喷溅和中心喷溅提供了基础条件，因为形成一次喷溅的水的排挤量小，另外尾迹直径小则水向中心汇聚的路径短、碰撞弱，形成二次喷溅的水量少、能量小。以上第3、4条表明入水后迅速完成双手划水和屈身（或仰身）向上动作，这有利于对水花产生裹挟和吸入作用，并改变水下气泡的上浮路径，从而形成周边喷溅水花很小，部分中心喷溅水花被带入水中并改变上浮路径后形成向上涌泉的效果（另见对视频11和视频12的分析）。

从视频5 中全红婵入水后手的划水动作以及照片6 所示的中国男子双人跳水运动员入水瞬间的划手动作，可见运动员从双手掌刚进入水面即开始做双手划水动作，当运动员半个身体还在水面之上时双手划水动作已基本完成。另外从照片6还可见运动员双手向外划水的过程中双手和躯干裹挟了大量的水花气泡。

照片6. 中国男子双人跳水运动员的入水划手动作

至于运动员采用双手抓手平掌入水，拙文认为主要有以下原因：首先这样能够保证手指不会受到过大冲击而受伤；其次这有利于入水后手掌向两边迅速划开有效改变头、肩部流场，对水花产生吸入效应；另外抓手平掌时手、肘处为反关节，有利于保证手型结构牢固稳定，同时保证入水形态整体上是流线型细长体。照片7是中国女子双人跳水运动员入水前的空中姿态，其中展示了运动员入水前的技术要领和抓手平掌动作。

照片7. 中国女子双人跳台跳水运动员入水前的空中技术要领和双手动作。

前跳水奥运冠军郭晶晶在与前乒乓球奥运冠军邓亚萍的访谈节目中谈到了跳水压水花技术，参见视频8，其中介绍了入水之前的技术要领，遗憾的是她没有进一步介绍入水后的动作，但跳水视频显示郭晶晶在入水后还有划手和屈身向上动作。

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视频8. 前跳水奥运冠军郭晶晶谈压水花技术

文献 1 的分析认为矩形头部的形状入水时造成的喷溅水花将大于尖楔头部形状入水时的喷溅水花，参见图9所示，这与本文开头对钝体入水将产生较大“一次喷溅”（或周边喷溅）的分析一致。文献 2 则采用理想流模型数值计算得到矩形头部形状的喷溅水花小于尖楔头部形状的喷溅水花，并据此说明跳水运动员采用双手抓手平掌的平面入水手型是跳水压水花的技术关键，参见图10。上述两篇参考文献都没有提到“二次喷溅”（或中心喷溅）的问题。

图9. 文献 1 给出的矩形截面入水喷溅大于楔形截面入水喷溅示意图

图9. 文献 2 给出的矩形截面入水喷溅小于楔形截面入水喷溅示意图

实际上，双手“抓手平掌”是每个跳水运动员都能轻易掌握的入水手型，然而并不是每个跳水运动员都能够凭借“抓手平掌”手型而获得完美的压水花效果，说明仅从入水的局部形状（手型）来考虑跳水喷溅问题是远远不够的，应该从更全面、更整体的形体和运动影响因素，包括运动员身材、是否垂直入水、入水手型、入水后是否双手划水并屈身（或仰身）向上等动态过程，来考虑如何减小跳水的“一次周边喷溅”和“二次中心喷溅”水花问题。

视频11录像是中国女子跳水运动员全红蝉面向跳台向前翻腾3周半抱膝跳水动作（407C）及水花效果，全红蝉拥有完美的体型，身材修长体态轻盈，以及出色的运动和控制能力，在空中完成了三周半的翻腾动作后，入水前仍然能够保证身体基本垂直水面，入水后由于双手划水和屈身向上使得水下涌上三股涌泉式的气泡流动，其中身体入水处涌上的气泡水花与双手滑水涌上的两处气泡水花尺度相当甚至尺度更小，说明相当一部分原来可能在入水处发生“二次喷溅”（或中心喷溅）的水流和气泡受到双手划水和屈身向上动作的裹挟和吸引，破坏了原来向中心汇聚碰撞形成“二次喷溅”的条件，并改变了上浮路径，从而形成三处涌泉式的气泡上浮效果。而许多其他跳水运动员尤其是国外运动员则是身体入水处的水花最大。

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视频11. 全红蝉面向跳台向前翻腾3周半抱膝跳水动作（407C）及水花效果

视频12是全红蝉面向跳台向后翻腾3周半抱膝跳水动作（207C）及水花效果，由于向后翻腾入水后很难完成屈身向上动作，镜头显示全红蝉采用的是入水后双手划水，并且头和躯干后仰上浮，同样获得了很好的水花效果，即入水处和上浮处都体现出类似涌泉的小水花效应。

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视频12. 全红蝉面向跳台向后翻腾3周半抱膝跳水动作（207C）及其水花效果

3. 结束语

物体入水时会形成“一次喷溅”（或“周边喷溅”）以及“二次喷溅”（或“中心喷溅”）现象。跳水运动员“抓手平掌入水”并不是压水花技术的唯一诀窍和关键点，而必须从多方面考虑如何减小入水后的“一次喷溅”和“二次喷溅”问题。综合来看跳水压水花技术包括以下四个要点：一是保证入水形态整体上为流线型细长体，二是入水角度接近垂直水面，三是抓手平掌入水并迅速打开划水，四是双手打开划水的同时屈身向上（对向前翻腾动作）或后仰向上（对向后翻腾动作），以形成涌泉式上浮气泡效果，从而减小或避免了大的喷溅式水花。