Qu'est-ce qu'un saut hydraulique?

Un saut hydraulique est un incident au cours duquel un fluide en mouvement rapide saute dans les airs. Cela se produit dans la transition d'un mouvement fluide rapide à lent. En termes techniques, c'est lorsque le mouvement de l'eau passe de supercritique à subcritique, c'est-à-dire lorsqu'un phénomène de masse critique élevée rencontre une masse critique inférieure. Un saut hydraulique aura souvent lieu s'il y a quelque chose en aval qui empêche l'écoulement de l'eau.

Il est courant de trouver des sauts hydrauliques dans des masses d’eau à écoulement libre. Il s’agit d’une condition dans laquelle le fluide circule dans un conduit avec suffisamment d’air libre pour que la gravité puisse agir sur le débit d’eau. Les sauts n’ont pas tendance à se trouver dans les conduites ou dans les zones d’écoulement d’eau restreintes car il n’ya pas assez d’air libre pour créer les conditions qui leur conviennent.

Un saut hydraulique peut être en mouvement ou en position debout. La variété en mouvement se trouve généralement dans les masses d’eau rapides, telles que les rivières. Les sauts hydrauliques debout sont courants dans les eaux stagnantes ou quasi-immobiles, comme dans les lacs. Lorsqu'il est en mouvement, il est simplement appelé un saut hydraulique, tandis que la version debout s'appelle un saut hydraulique en transition.

Lorsqu'il y a un saut hydraulique, la profondeur de l'eau change rapidement. Afin de compenser ce changement, la turbulence augmentera dans l'eau. C'est essentiellement une augmentation soudaine d'énergie, suivie d'une chute spectaculaire.

Les équations peuvent être utilisées pour prédire un saut hydraulique. Celles-ci peuvent être utiles dans les situations où il est souhaitable de faire un saut. Par exemple, un ingénieur peut utiliser un saut pour réduire la pression à un point de transition de l’eau, réduisant ainsi les dommages causés aux bassins et autres structures servant à guider le mouvement de l’eau.

Il existe également des conditions dans lesquelles des sauts hydrauliques peuvent causer des dommages. Celles-ci incluent les zones où l'érosion du sol doit être évitée. Ils peuvent également entraver la progression du poisson, empêchant ainsi le passage de celui-ci à la mort.

Les obstacles qui conduisent à un saut hydraulique varient considérablement en composition et en création. Les blocages créés par l'homme peuvent inclure des ponts, des barrages ou d'autres barrières physiques telles que des structures en ciment ou des blocs destinés à modifier le débit de l'eau. Ils peuvent également être causés par des phénomènes naturels, tels que la modification de la largeur d’un conduit par l’érosion ou d’autres événements similaires. Un saut peut également être provoqué par un frottement dans le conduit pour l'écoulement d'eau.