کاویتاسیون یا حفره‌زایی، پدیده‌ای است که در آن کاهش فشار باعث تبخیر موضعی مایع و ایجاد حباب‌هایی می‌شود. این پدیده در پروانهٔ کشتی‌ها، اژدرها و پمپ‌های سانتریفیوژ و سرریز سدها رخ می‌دهد.

در این پدیده که معمولاً در مایعات با حرکت متلاطم به دلیل اختلاف فشار در مایع رخ می‌دهد، فشار موضعی کم‌تر از فشار بخار مایع می‌شود. این امر باعث می‌شود تا مثلاً آب که در شرایط متعارف در ۱۰۰ درجه سانتیگراد شکل گازی پیدا می‌کند در دماهایی پایین‌تر زودتر به صورت گاز درآید.

حباب‌های گازی ایجاد شده زمانی که دوباره به منطقه پرفشارتر وارد می‌شوند معمولاً منفجر می‌شوند. این ترکیدن حباب‌ها شوکی موج‌مانند ایجاد می‌کند که صدادار است و می‌تواند از طریق خوردگی حبابی به سازه مزبور آسیب برساند.

عمدتاً پدیده کاویتاسیون در سرریز سدها در سرعتهای بالا رخ می‌دهد گاهی در یک سیستم هیدرولیکی به علت بالا رفتن سرعت، فشار منطقه‌ای کاسته شده و به حدی برسد که با فشار سیال در آن شرایط برابر شود، و یا در طول سرریز به دلیل ناصافی‌ها خطوط جریان از بستر خود جدا شده و در اثر این جداشدگی فشار موضعی در محل جداشدگی کاسته شود، و به فشار بخار سیال برسد، که در اثر این عوامل مایعی که در آن قسمت وجود دارد بلافاصله به جوشش درآمده و حباب‌هایی بوجود می‌آید که سرریز یا کانال در اثر ترکیدن این حبابها دچار صدمه و آسیب می‌شود.

بطور معمول در سرعت‌های تقریباً ۲۰ متر بر ثانیه و بیشتر احتمال ایجاد پدیده کاویتاسیون وجود دارد، ولی کنترل این پدیده در سرعت ۱۵ متر بر ثانیه انجام می‌شود. تخریب در سد‌ها و تونل‌های زیادی در سراسر دنیا به علت وقوع حفره‌زایی گزارش شده است.

از جمله روش‌های مقابله با حفره‌زایی صیقلی‌کردن سطوح بتنی، هوادهی جریان و استفاده از مواد با مقاومت بالا می‌باشد.

علی رغم مطالعات انجام شده و روش‌های پیشنهادی برای کنترل این پدیده به علت پیچیدگی موضوع حفره‌زایی از یک طرف، و اهمیت سازه‌های هیدرولیکی از طرف دیگر، مطالعات بیشتر برای یافتن روش‌های بهینه و اقتصادی برای مقابله با حفره‌زایی مورد نیاز می‌باشد.

استفاده از بتن فوق توانمند می‌تواند گزینه مطلوبی برای کاهش و کنترل خسارت‌های ناشی از حفره‌زایی در سازه‌های هیدرولیکی سد‌ها باشد.

منبع: ویکی پدیا