Kas yra hidraulinis šuolis?

Hidraulinis šuolis yra įvykis, kai greitai judantis skystis staiga iššoka į orą. Tai daroma pereinant nuo greito prie lėto skysčio judėjimo. Techniniu požiūriu tai yra tada, kai vandens judėjimas pasikeičia iš superkritinio į subkritinį, o tai yra tada, kai kažkas, kurio kritinė masė yra didelė, atitinka mažesnę kritinę masę. Hidraulinis šuolis dažnai įvyksta, jei pasroviui yra kažkas, kas trukdo vandeniui tekėti.

Vandens telkiniuose su atviro kanalo srautu įprasta rasti hidraulinių šuolių. Tai būklė, kai skystis teka žemyn vamzdžiu, kuriame yra pakankamai atviro oro, kad gravitacija galėtų veikti vandens srautą. Šuoliai nėra linkę aptikti vamzdžių sraute ar susiaurėjusiose vandens tėkmės vietose, nes nėra pakankamai atviro oro, kad būtų sudarytos jiems sąlygos.

Hidraulinis šuolis gali būti judantis arba stovimas. Judėjimo įvairovė paprastai randama greitai slenkančiuose vandens telkiniuose, pavyzdžiui, upėse. Stovintieji hidrauliniai šuoliai yra dažni stovinčiame arba beveik nejudančiame vandenyje, pavyzdžiui, ežeruose. Kai jis juda, jis tiesiog vadinamas hidrauliniu šuoliu, o stovi versija vadinama hidrauliniu šuoliu perėjimu.

Kai yra hidraulinis šuolis, vandens gylis greitai keičiasi. Siekiant kompensuoti šį pokytį, vandenyje padidės turbulencija. Iš esmės tai yra staigus energijos padidėjimas, po kurio smarkiai sumažėja.
Hidrauliniam šuoliui numatyti galima naudoti lygtis. Tai gali būti naudinga tais atvejais, kai norima šokinėti. Pavyzdžiui, inžinierius gali naudoti šuolį, kad sumažintų slėgį vandens pereinamajame taške ir taip sumažintų žalą baseinams ir kitoms struktūroms, kurios naudojamos vandens judėjimui valdyti.

Taip pat yra sąlygų, kai hidrauliniai šuoliai gali sukelti žalą. Tai apima sritis, kuriose reikia vengti dirvožemio erozijos. Jie taip pat gali trukdyti žuvims vystytis – nuo ​​jų perėjimo iki mirties.
Kliūtys, sukeliančios hidraulinį šuolį, labai skiriasi savo sudėtimi ir kūrimu. Žmonių kliūtys gali būti tiltai, užtvankos ar kitos fizinės kliūtys, pvz., cementinės konstrukcijos ar blokai, skirti pakeisti vandens srautą. Juos taip pat gali sukelti natūralūs reiškiniai, pvz., vamzdžio pločio pasikeitimas dėl erozijos ar kitų panašių įvykių. Šuolis taip pat gali atsirasti dėl trinties vandens tekėjimo vamzdyje.