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高程（与爆源同 高 程）拱 圈 截 面 的 比 冲 量 分 布 图，在 拱 方 向
上，首波比冲量与基底反射波比冲量呈现出马鞍形的分布规
律，离起爆点最近的中心拱圈处比冲量最大，随着距离中心
距离的增大，比冲量不断减小；岸坡反射波在拱方向上的分
布规律与首波相反，越靠近两岸的岸坡，反射波的比冲量越
大；在拱方向上，冲击波总比冲量的分布形态与首波基本一
致，但是在靠近岸坡的位置处，比冲量会有所增大。
图 １５（ｂ）给出了冲击波比冲量在拱冠梁上的分布规律，可
以发现，在梁方向上，拱坝上部的比冲量要小于下部的比冲
量，这是因为水面反射的拉伸波会导致比冲量的减小，而库底
反射的压缩波则会导致比冲量的增大。在梁方向上，总比冲量
图 １４ 大坝模型几何尺寸
呈现出勺形的分布形态，拱坝上部的比冲量随着距水面距离的
增大而增大，而在拱坝下部，比冲量的分布形态较为复杂，这是因为拱坝下部受反射波的影响较大。

图 １５ 水下爆炸冲击荷载作用下拱坝典型截面比冲量分布

图 １６给出了三类冲击荷载的比冲量以及总比冲量在拱坝上游坝面的分布规律。图中 Ｈ?Ｈ 为坝面
０
任意一点高度与坝高的比值，Ｄ?Ｄ 为该处离拱圈中心的距离与一半拱圈长度的比值，正负值表示方
０
向，正值为右岸，负值为左岸。由图 １６可见，对于库中起爆，越靠近拱坝中心位置处，首波比冲量
就越大；岸坡反射波的比冲量最大值出现在拱坝上游坝面的左下及右下区域，而基底反射波的比冲量
在拱坝底部的中间区域较大。图 １６（ｄ）给出了总比冲量在拱坝上游坝面的分布情况，可以发现，由于
基底以及岸坡反射波的存在，总比冲量的分布趋势与首波有着很大的差异，拱坝表面除了正对爆源处
的比冲量较大外，拱坝的底部 １?４拱到 ３?８拱之间的比冲量也较大，拱坝表面比冲量最大位置处为 ６０ｍ
高程拱圈的中心处。
４．３ 反射冲击荷载对高拱坝动态响应的影响 以往在对拱坝进行抗爆性能分析以及毁伤评估时，并未
考虑反射波的影响 ［２１ － ２２］ ，根据上文的分析可以发现，拱坝的底部以及两侧受到了较大的反射冲击作
用，为了探究反射冲击荷载对高拱坝动态响应的影响，提取出了坝面正对爆源处、底部以及靠近岸坡
处三个典型位置的压力时程曲线以及顺河向速度响应曲线，如图 １７所示。
根据图 １７可以发现，水下爆炸作用下拱坝的速度响应可以分为冲击波作用阶段以及自由振动阶
段两部分，冲击波阶段的速度时程响应和压力时程曲线一样出现了多个峰值，分别对应首波爆炸冲击
荷载和反射爆炸冲击荷载。正对爆源处首波爆炸冲击荷载引起的峰值速度为 ０．５５ｍ?ｓ，在 ｔ ＝ ０．１８ｓ ，
反射冲击荷载传播至正对爆源处，此时出现了第二个峰值速度，为 ０．２８ｍ?ｓ；在 ６０ｍ高程拱圈中心
处，首波引起的峰值速度为 ０．４９ｍ?ｓ，基底反射波与岸坡反射波则分别引起了 ０．２１和 ０．３３ｍ?ｓ的顺河

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