پرش هیدرولیکی پدیده ای است که در آن عمق جریان در مسیر نسبتاً کوتاه‏‏ به میزان قابل ملاحظه ای افزایش یافته و نتیجتاً ضمن ایجاد افت انرژی محسوس، از میزان سرعت جریان به اندازه قابل توجهی کاسته می گردد. یکی از روش های کنترل پرش هیدرولیکی در پائین دست سازه های هیدرولیکی وقوع پرش در حوضچه آرامش می باشد که ابعاد آن بسته به مشخصات پرش متفاوت است. عملکرد بهینه و موثر حوضچه آرامش کلاسیک نیازمند تامین عمق آب مناسب در پایین دست آن می باشد. اگر به هر دلیلی تامین عمق مورد نیاز برای وقوع جهش هیدرولیکی کلاسیک میسر ویا مقرون به صرفه نباشد در این صورت واگرایی ناگهانی در مقطع جریان می تواند یک راه حل مناسب برای کاهش عمق مورد نیاز برای وقوع پرش باشد که در عین حال باعث کاهش هزینه احداث حوضچه آرامش گردد. حوضچه های آرامش با بازشدگی ناگهانی از جمله سازه های مستهلک کننده انرژی هستند که با ایجاد پرش هیدرولیکی بخش مهمی از انرژی آب را با عمق مزدوج کمتر اما با طول بیش تر نسبت به پرش کلاسیک مستهلک می کنند.. از سوی دیگر زبر نمودن بستر راهکاری برای کاهش عمق مزدوج و طول پرش است. وجود زبری های کف باعث می شود که در یک حجم کنترل مقدار مومنتم ورودی و خروجی برابر نبوده و مومنتم خروجی به اندازه نیروی مقاومتی زبری ها، کمتر از مومنتم ورودی شود لذا زبری می تواند در کاهش مشخصات پرش موءثر باشد. بنابراین در این مطالعه هدف بررسی اثر توام واگرایی حوضچه آرامش و زبری بستر بر خصوصیات پرش می باشد. برای این منظور آزمایشاتی در فلومی به عرض 8/0 و طول 12متر تاثیر زبریهای بستر بر مشخصات پرش هیدرولیکی در حوضچه آرامش با واگرایی ناگهانی با چهار نسبت بازشدگی (b) 33/0‏ 50/0 67/0 و 1 در محدوده اعداد فرود بالادست بین 2 تا 9 مورد بررسی قرار گرفت. در این مطالعه با درنظرگرفتن نیروهای برشی و معادله مومنتم در پرش واگرای ناگهانی با بستر زبر رابطه جدیدی برای محاسبه ضریب تنش برشی ارائه گردید. همچنین نتایج نشان داد که حوضچه آرامش واگرای ناگهانی زبر، تنش برشی بستر را تا 8/29 درصد نسبت به پرش با بستر صاف افزایش می دهد. عمق مزدوج پرش بر بستر زبر پرش نوع s، تا 10 درصد نسبت به همان نوع پرش با بستر صاف کاهش می یابد. حضور زبری بستر در پرش واگرای ناگهانی راندمان پرش را نسبت به پرش واگرای ناگهانی صاف 10 درصد و نسبت به پرش کلاسیک تا 20 درصد افزایش می دهد. علاوه بر آن زبری ها طول پرش را نسبت به پرش واگرای ناگهانی صاف تا 24 درصد کاهش داده و از نظر عملکرد، در نسبتهای بازشدگی کم مشابه حوضچه usbr-? و با افزایش نسبت بازشدگی مشابه حوضچه usbr-type?i می باشد.

متداول ترین روش برای استهلاک انرژی سینماتیک آب در پایین دست سرریزها، دریچه ها و تند آبها، استفاده از پرش هیدرولیکی است.پرش یا جهش آبی، یک جریان متغیر سریع در جریانهای روباز بین حالت فوق بحرانی و حالت زیر بحرانی است. به منظور کنترل جهش آبی در پایین دست سازه های یاد شده،نیاز به ساخت حوضچه آرامش می باشدتا تمام یا قسمتی از جهش آبی در آن رخ دهد. سرعت زیاد جریان در پایین دست، می تواند باعث تخریب بستر فرسایشی رودخانه و یا کانال های خاکی گردد. ابعاد این حوضچه ها بستگی به مشخصات پرش چون طول غلتاب، طول پرش و عمق مزدوج دارد. به منظور کاهش ابعاد حوضچه و در نتیجه هزینه ها استفاده از بلوک در ابتدا و یا کف حوضچه مورد توجه قرار گرفته است. از آنجا که بلوکها در معرض مستقیم جریان ورودی قرار دارند، ممنتم زیادی را باید تحمل کنند که در نتیجه از نظر سازه ای دارای ابعاد بزرگی هستند. از طرفی وجود زبری در کف حوضچه نیز می تواند در کاهش مشخصات پرش موءثر باشد ضمن اینکه ممنتم خیلی کمتری به آنها وارد می شود. به منظور بررسی مقدار کاهش مشخصات پرش هیدرولیکی در اثر وجود زبری های غیر ممتد و اینکه چه شکل زبری تاثیر بیشتری در این کاهش دارد، این مطالعه انجام شده است.زبری های مورد استفاده دراین مطالعه هرم هایی با سطح مقطع لوزی، دایره، مثلث، مستطیل و شش ضلعی با ارتفاع(6/1 سانتی متر) و سطح عمود بر جریان(26/2 سانتی متر) یکسان هستند. این زبری ها در شرایط جریان متفاوتی با اعداد فرود در محدوده ی بین 9/4 تا 4/12 ، با آرایش یکسان زیگزاگ(7-6-7) مورد آزمایش قرار گرفتند. نتایج این مطالعه نشان داد که زبریها می توانند مشخصات پرش شامل طول پرش را بطور متوسط35 درصد، طول غلتاب 6/21 درصد کاهش دهند و موءثرترین شکل در کاهش طول، زبری لوزی شکل بوده، همچنین عمق مزدوج پرش در بستر زبر نسبت به بستر صاف بطور نسبی 3/23 درصد کاهش یافته و در این کاهش زبری مثلثی موثرترین شکل می باشد. همچنین تنش برشی مرزی بطور متوسط در بستر زبر حدود 11 برابر افزایش یافته وبشترین مقدار توسط زبری مثلثی با مقدار 4/12 برابر می باشد. میزان افزایش استهلاک انرژی نیز بطور متوسط 5 درصد بوده است.

متداول ترین روش برای استهلاک انرژی سینماتیک آب در پایین دست سرریزها، دریچه ها و تند آبها، استفاده از پرش هیدرولیکی است.پرش یا جهش آبی، یک جریان متغیر سریع در جریانهای روباز بین حالت فوق بحرانی و حالت زیر بحرانی است. به منظور کنترل جهش آبی در پایین دست سازه های یاد شده،نیاز به ساخت حوضچه آرامش می باشدتا تمام یا قسمتی از جهش آبی در آن رخ دهد. سرعت زیاد جریان در پایین دست، می تواند باعث تخریب بستر فرسایشی رودخانه و یا کانال های خاکی گردد. ابعاد این حوضچه ها بستگی به مشخصات پرش چون طول غلتاب، طول پرش و عمق مزدوج دارد. به منظور کاهش ابعاد حوضچه و در نتیجه هزینه ها استفاده از بلوک در ابتدا و یا کف حوضچه مورد توجه قرار گرفته است. از آنجا که بلوکها در معرض مستقیم جریان ورودی قرار دارند، ممنتم زیادی را باید تحمل کنند که در نتیجه از نظر سازه ای دارای ابعاد بزرگی هستند. از طرفی وجود زبری در کف حوضچه نیز می تواند در کاهش مشخصات پرش موءثر باشد ضمن اینکه ممنتم خیلی کمتری به آنها وارد می شود. به منظور بررسی مقدار کاهش مشخصات پرش هیدرولیکی در اثر وجود زبری های غیر ممتد و اینکه چه شکل زبری تاثیر بیشتری در این کاهش دارد، این مطالعه انجام شده است.زبری های مورد استفاده دراین مطالعه هرم هایی با سطح مقطع لوزی، دایره، مثلث، مستطیل و شش ضلعی با ارتفاع(1/6 سانتی متر) و سطح عمود بر جریان(2/62 سانتی متر) یکسان هستند. این زبری ها در شرایط جریان متفاوتی با اعداد فرود در محدوده ی بین 4/9 تا 12/4 ، با آرایش یکسان زیگزاگ(7-6-7) مورد آزمایش قرار گرفتند. نتایج این مطالعه نشان داد که زبریها می توانند مشخصات پرش شامل طول پرش را بطور متوسط35 درصد، طول غلتاب 21/6 درصد کاهش دهند و موءثرترین شکل در کاهش طول، زبری لوزی شکل بوده، همچنین عمق مزدوج پرش در بستر زبر نسبت به بستر صاف بطور نسبی 23/3 درصد کاهش یافته و در این کاهش زبری مثلثی موثرترین شکل می باشد. همچنین تنش برشی مرزی بطور متوسط در بستر زبر حدود 11 برابر افزایش یافته وبشترین مقدار توسط زبری مثلثی با مقدار 12/4برابر می باشد. میزان افزایش استهلاک انرژی نیز بطور متوسط 5 درصد بوده است.