Doğal havalandırma, havadaki oksijenin suya olan transferi olarak tanımlanmaktadır. Doğal havalandırmayı sağlayan üç tane hidrodinamik süreç vardır: (1) hidrolik sıçrama, (2) su düşümü, (3) basamaklı kanallardan ilerleyen akım. Bu yapıların bir diğer ortak özelliği hidrolik yapılarda enerji kırıcı olarak kullanılmalarıdır. Bu noktadan hareketle, doğal havalandırma verimliliğiyle enerji kırılması arasında pozitif bir ilişkinin bulunması beklenmektedir. Bu çalışmada, bu hidrodinamik süreçlerden, hidrolik sıçrama olayı deneysel olarak incelenmiştir. Doğal havalandırmayı sağlayan bu hidrodinamik süreçlerde, termodinamiğin 1. prensibine dayanılarak, kaybolan enerjiden büyük ölçekli çevrilerin sorumlu olduğu ve bu çevrilerin yaptığı işin suya oksijen transferini sağlayan mekanizma olduğu yaklaşımında bulunulmuştur. Bu hipotezi desteklemek için laboratuvarda sistematik deneyler yapılmıştır. Deneyler, genişliği 0.5 m olan bir açık kanalda gerçekleştirilmiştir ve deneylerde arasında, ve arasında değerler almıştır. Transfer olan oksijen miktarıyla, kırılan enerji miktarı arasında kuvvetli bir ilişki bulunmuştur. Deneysel verilerin analizi sonucu, hidrolik sıçramanın havalandırma verimliliğini yük kaybının ve birim genişlikten geçen debinin fonksiyonu olarak tahmin eden bir formül geliştirilmiştir. Havalandırma verimliliği yük kaybının ¾’üncü, birim genişlikten geçen debinin ise ¼’üncü kuvvetiyle ilişkilendirilmiştir. Hidrolik sıçrama boyuncaki akım doğrultusundaki türbülans şiddeti eksponansiyel olarak azalan, türbülans kinetik enerjisi ise lineer olarak azalan bir fonksiyon sergilemiştir ve bu gidiş hidrolik sıçramadaki hava konsantarasyonu dağılımıyla uyuşmaktadır. Elde edilen deneysel bulgular, hidrolik sıçramdaki yük kaybının, ortamdaki türbülans kinetik enerjisini temsil ettiğini işaret etmektedir ve bu süreç yüzey yenilenme teoremini desteklemektedir. 

Anahtar Kelimeler: Doğal havalandırma, hidrolik sıçrama, su kalitesi, türbülans.