Mis on hüdrauliline hüpe?

Hüdrauliline hüpe on juhtum, kus kiiresti liikuv vedelik hüppab ootamatult õhku. See teeb seda üleminekul kiirelt vedeliku liikumiselt aeglasele. Tehnilises mõttes on see siis, kui vee liikumine muutub ülekriitilisest alakriitiliseks, mis on siis, kui kõrge kriitilise massiga asi kohtub madalama kriitilise massiga. Hüdrauliline hüpe toimub sageli siis, kui allavoolu on midagi, mis takistab vee voolamist.

Levinud on avatud kanalivooluga veekogudes hüdraulilisi hüppeid. See on seisund, kus vedelik voolab mööda toru, kus on piisavalt vaba õhku, nii et gravitatsioon võib veevoolule mõjuda. Hüppeid ei kiputa leidma toruvooludes ega veevoolu kitsastes piirkondades, kuna selleks tingimuste loomiseks pole piisavalt vaba õhku.

Hüdrauliline hüpe võib olla kas liikuv või seisev. Liikumise mitmekesisust leidub tavaliselt kiiresti liikuvates veekogudes, näiteks jõgedes. Seisvad hüdraulilised hüpped on tavalised seisvas või peaaegu seisvas vees, näiteks järvedes. Kui see liigub, nimetatakse seda lihtsalt hüdrauliliseks hüppeks, samal ajal kui seisvat versiooni nimetatakse hüdrauliliseks üleminekuks.

Hüdraulilise hüppe korral muutub vee sügavus kiiresti. Selle muutuse kompenseerimiseks suureneb vees turbulents. Sisuliselt on see energia järsk tõus, millele järgneb dramaatiline langus.
Hüdraulilise hüppe ennustamiseks saab kasutada võrrandeid. Need võivad olla kasulikud olukordades, kus on soovitav hüpata. Näiteks võib insener kasutada hüpet, et vähendada survet vee üleminekupunktis, vähendades nii basseinide ja muude vee liikumise juhtimiseks kasutatavate struktuuride kahjustusi.

Samuti on olukordi, kus hüdraulilised hüpped võivad kahjustada. Nende hulka kuuluvad piirkonnad, kus tuleb vältida pinnase erosiooni. Need võivad takistada ka kalade arengut, takistades kalade liikumist kuni surma põhjustamiseni.
Hüdraulilise hüppega seotud takistused on koostise ja loomingu poolest väga erinevad. Inimeste tekitatud ummistused võivad hõlmata sildu, tamme või muid füüsilisi tõkkeid, nagu tsemendikonstruktsioonid või veevoolu muutmiseks mõeldud plokid. Neid võivad põhjustada ka looduslikud ilmingud, nagu erosiooni või muude sarnaste sündmuste põhjustatud kanali laiuse muutus. Hüppe võib põhjustada ka hõõrdumine veevoolutorus.