ISO 1070:1973
(Main)Liquid flow measurement in open channels — Slope-area method
Liquid flow measurement in open channels — Slope-area method
Mesure de débit des liquides dans les canaux découverts — Méthode de la pente de la ligne d'eau
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Relations
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INTERNATIONAL STANDARD @ 1070
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INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION .MEXLIYHAPOLiHAR OPrAHM3AUMR no CTAHJIAPTM3AUMM .ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Liquid flow measurement in open channels -
SI ope-area method
First edition - 1973-06-01
- W UDC 532.57 : 532.543 : 627.133 Ref. No. IS0 1070-1973 (E)
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Descriptors : liquid flow, open channel flow, flow measurement, slope.
E
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Price based on 6 pages
2-
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FOREWORD
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation
of national standards institutes (IS0 Member Bodies). The work of developing
International Standards is carried out through IS0 Technical Committees. Every
Member Body interested in a subject for which a Technical Committee has been set
up has the right to be represented on that Committee. International organizations,
governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
Draft International Standards adopted by the Technical Committees are circulated
to the Member Bodies for approval before their acceptance as International
Standards by the IS0 Council.
Prior to 1972, the results of the work of the Technical Committees were published
as IS0 Recommendations; these documents are now in the process of being
transformed into International Standards. As part of this process, International
Standard IS0 1070 replaces IS0 Recommendation R 1070-1969, drawn up by
Technical Committee ISO/TC 113, Measurement of liquid flow in open channels.
The Member Bodies of the following countries approved the Recommendation :
Argentina Greece Nether I ands
Australia India Romania
Belgium Ireland Spain
Canada Israel Switzerland
Egypt, Arab Rep. of Italy Thailand
France
Japan United Kingdom
Germany
Korea, Rep. of
The Member Bodies of the following countries expressed disapproval of the
Recommendation on technical grounds :
Czechoslovakia
U.S.A.
O International Organization for Standardization, 1973 O
Printed in Switzerland
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IS0 1070-1973 (E)
INTERNATIONAL STANDARD
Liquid flow measurement in open channels -
Slope-area method
4 UNITS OF MEASUREMENT
1 SCOPE AND FIELD OF APPLICATION
The units of measurement used in this International
This International Standard specifies the method of
Standard are seconds and metres (or feet).
determining the slope and area of cross-section of the
stream, and of computing the discharge cherefrom. The
method provides an approximate estimate of the discharge
in somewhat special conditions in the stream and is used
.~
5 PRINCIPLE OF THE METHOD OF MEASUREMENT
when estimation of discharge by more accurate methods,
like the velocity-area methods, is not possible. The A measuring-reach is chosen for which the mean area of
slope-area method can be used with some degree of is determined and the surface
cross-section of the stream
accuracy in channels with stable boundaries such as rock is measured. The
slope of the flowing water in that reach
(or very cohesive clay) bed and sides, and in channels with
mean velocity is then established by using known empirical
relatively coarse bed material; this method may also be formulae which relate the velocity to the hydraulic mean
used in other cases such as alluvial channels inciuding
depth, the surface slope corrected for kinetic energy of the
channels with defined spills or non-uniform channel
flowing water and the characteristics of the bed and bed
sections, subject to the acceptance of larger errors involved
material. The discharge is computed as the product of the
in the selection of the value of the Manning's coefficient n
mean velocity and the mean area of cross-section of the
or Chezy's coefficient C. It is, however, not desirable to use
stream.
this method in the case of very large channels or channels
with very flat slopes of high sediment concentration or
channels with significant curvature.
6 SELECTION AND DEMARCATION OF SITE
This International Standard deals only with ad hoc
measurements of discharge and should not be employed for
6.1 Initial survey of site
establishing rating-curves. Although the accuracy of results
from applying the slope-area method is less than that from It is desirable that approximate measurements of widths,
applying the velocity-area methods, it is sometimes depths and surface slopes should be made in a preliminary
necessary to use the slope-area method to define the survey to decide on the suitability of a site conforming, as
\
extreme high-stage end of rating-curves because the far as possible, with the conditions given in 6.2 and 6.3. It
magnitude of extremely rare floods is such that other is intended that these measurements should only serve as a
methods of measuring discharge cannot be used. guide.
6.2 Selection of site
2 REFERENCES
6.2.1 The accuracy of the determination of discharge by
IS0 748, Liquid flow measurement in open channels by
the slope-area method is increased if the river-banks and
velocity-area methods.
bed are reasonably stable and the river-reach fairly straight
and uniform in section and free from obstructions and
IS0 772, Liquid flow measurement in open
disturbances.
channels - Vocabulary and symbols.
IS0 1100, Liquid flow measurement in open
6.2.2 The length of the reach depends upon river slopes at
channels - Establishment and operation of a
very low stages and flood stages. The slope shall be such
gauging-station and determination of the stage-discharge
that the surface fall in the length of ?he reach used at each
relation.
site is at least ten times the expected error in "measurement
of fall".
6.2.3 The flow in the reach shall be free from significant
3 DEFINITIONS
disturbances due to the effect of tributaries joining
upstream or downstream or of any structure. The reach
For the purpose of this International Standard, the
definitions given in IS0 772 apply. shall be one in which no substantial expansion occurs.
1
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IS0 1070-1973 (E)
6.2.4 The orientation of the reach shall be such that the 7.2 Liquid-level recorder1 )
direction of the flow is as closely as possible normal to that
This is particularly useful where large fluctuations of
of the prevailing wind.
discharge occur during short intervals as in the case of hill
torrents and flashy rivers. It may consist of a recorder
6.2.5 The flow in the channel shall, as far as possible, be
operated by a float, or of a pneumatic recorder. The
contained within its banks at all stages at which this
float-operated recorder shall be installed above a vertical
method is used, as otherwise the overflow would have to be
stilling-well communicating with the channel. The
separately measured.
pneumatic recorder may be installed at a distance in a place
in which both access and use are easy. It is essential,
6.2.6 The site shall not be unduly exposed to wind.
however, to combine the recorder always with a reference
gauge, placed near the point of measurement of the
6.2.7 The site shall be easily accessible at all times.
recorder.
7.3 Crest-stage gauge
6.3 Demarcation of site
This is suitable for use where only the peak level attained
The site, after selection, shall be provided with means for
to be determined. Peak discharges can
during each flood has
the demarcation of the cross-section and for the
stage. be calculated from two such gauges installed in a reach of
determination of the
1
the river, provided the time-lag in the reach can be taken as
The position of each cross-section normal to the general
nil.
direction of flow shall be defined on the two banks by
clearly visible and readily identifiable markers.
8 PROCEDURE FOR INSTALLING GAUGES AND
6.4 Changes occurring after the selection of the site
MAKING OBSERVATIONS
If, after the site has been selected, changes occur which do
not comply with the above requirements, steps shall be
8.1 Installation
taken to rectify the changes to make it conform to these
Gauges shall be installed, on both banks of the river, at not
requirements. If this is not possible, another site shall be
fewer than three cross-sections, making a total of at least
selected.
six gauges. The gauge data shall be related to a standard
system of levels.
8.2 Procedure for observation of gauges
7 DEVICES FOR MEASUREMENT OF SLOPE
The gauge shall be read from such a position as to avoid all
parallax errors. The gauge shall be observed continuously
7.1 Reference gauge
for a minimum period of 2 min or the period of a complete
oscillation, whichever is longer, and the maximum and
The reference gauge shall be a vertical gauge, or an inclined
minimum readings taken and averaged.
gauge. The markings shall be clear and sufficiently accurate
for the purpose for which the measurements are required;
8.3 Recording
the lowest marking and the highest marking on the
reference gauge shall be respectively below and above the
Information regarding the date, time, weather conditions,
lowest and highest anticipated water-levels.
direction of wind, current, etc., shall be recorded before the
commencement of operations.
The reference gauge shall be securely fixed to an immovable
and rigid support in the stream and shall be correlated to a
All gauges shall be observed at suitable intervals and
fixed bench-mark by precise levelling to the national
readings recorded throughout the period of measurement
datum.
including initial and terminal readings.
7.1 .I Vertical puge .
9 COMPUTATION OF SURFACE SLOPE
This staff gauge shall be truly vertical. It shall be of such a
shape as not to cause any noticeable heading up of flow.
9.1 Computation of slope from gauges
7.1.2 Inclined gauge.
is computed from the gauge observations at either
Slope
The inclined gauge shall fit closely and be solidly anchored end of the reach, the intermediate gauge(s) being used to
confirm that the slope is uniform throughout the reach.
to the slope of the natural bank of the watercourse. It may
The gauges shall be read to the smallest marking on the
be
...
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NORME INTERNATIONALE @ 1070
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INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION -METUYHAPO,lHAR OPTAHM3AUMR no CTAHLIAPTM3AUUH .ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Mesure de débit des liquides dans les canaux découverts -
Méthode de la pente de la ligne d‘eau
Première édition - 1973-06-01
1
- U CDU 532.57 : 532.543 : 627.133 Réf. No : IS0 1070-1973 (F)
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Descripteurs : écoulement liquide, écoulement de liquide en canal, mesure d‘écoulement, pente
Prix basé sur 6 pages
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AVANT-PROPOS
IS0 (Organisation Internationale de Normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (Comités Membres ISO). L’élaboration de
Normes Internationales est confiée aux Comités Techniques ISO. Chaque Comité
Membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du Comité Technique
correspondant. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec I‘ISO, participent également aux travaux.
Les Projets de Normes Internationales adoptés par les Comités Techniques sont
soumis aux Comités Membres pour approbation, avant leur acceptation comme
Normes Internationales par le Conseil de I’ISO.
Avant 1972, les résultats des travaux des Comités Techniques étaient publiés
comme Recommandation ISO; maintenant, ces documents sont en cours de
transformation en Normes Internationales. Compte tenu de cette procédure, la
Norme Internationale IS0 1070 remplace la Recommandation ISO/R 1070-1969,
établie par le Comité Technique ISO/TC 113, Mesure de débit des liquides dans les
canaux découverts.
Les Comités Membres des pays suivants avaient approuvé la Recommandation :
Allemagne Espagne
Japon
Argent in e France Pays- Bas
Australie Grèce Roumanie
Belgique Inde Roy aume-Uni
Canada Irlande Suisse
Corée, Rép. de Israël Thaïlande
Egypte, Rép. arabe d‘ Italie
Les Comités Membres des pays suivants avaient désapprouvé la Recommandation
pour des raisons techniques :
Tchécoslovaquie
U.S.A.
O Organisation Internationale de Normalisation, 1973 O
Imprimé en Suisse
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IS0 1070-1973 (FI
NORM E INTER NATIONALE
Mesure de debit des liquides dans les canaux découverts -
Méthode de la pente de la ligne d'eau
3 DEFINITIONS
1 OBJET ET DOMAINE D'APPLICATION
Dans le cadre de la présente Norme Internationale, les
La présente Norme Internationale spécifie la méthode
définitions données dans 1'1Ç0 772 sont applicables.
permettant de déterminer la pente de la ligne d'eau et la
surface de la section mouillée et de calculer ainsi le débit.
Cette méthode donne une valeur approchée du débit de
l'écoulement dans des conditions plus ou moins
4 UNITES DE MESURE
particulières; elle est utilisée lorsque l'évaluation de débit
par des méthodes plus précises, comme celle de l'exploration Les unités de mesure utilisées dans la présente Norme
du champ des vitesses, n'est pas possible. La méthode Internationale sont la seconde et le mètre (ou le foot).
de la pente de la ligne d'eau ne peut être utilisée avec
quelque précision que dans les chenaux dont les berges et le
lit sont stables, formés, par exemple, par des rochers (ou de
5 PRINCIPE DE LA METHODE DE MESURAGE
l'argile cohésive) et dans les chenaux dont le lit PS? en
matériaux assez grossiers; elle peut également être utilisée
Choisir un bief de mesurage dans lequel sera déterminé la
dans d'autres cas, celui de chenaux alluviaux, par exemple,
surface de la section mouillée moyenne et la pente de la
y compris des chenaux dont le lit majeur est bien défini ou
ligne d'eau; déterminer alors la vitesse moyenne grâce à des
des sections qui ne sont pas uniformes, sous réserve
formules empiriques connues qui relient la vitesse au rayon
d'accepter de plus grandes erreurs provenant de la valeur
hydraulique, à la pente de la ligne d'eau corrigée pour tenir
choisie pour le coefficient de Manning n ou le coefficient de
compte de l'énergie cinétique de l'écoulement, et aux
Chezy C. Toutefois, il convient de ne pas utiliser cette
Caractéristiques du lit et de ses matériaux constitutifs. Le
méthode dans le cas de chenaux très larges ou à très faible
débit est ensuite calculé comme le produit de la vitesse
pente ou dans le cas d'une forte concentration en sédiments
moyenne par la surface de la section mouillée moyenne.
ou encore dans le cas de chenaux avec des courbures
significatives.
6 CHOIX ET DELIMITATION DE L'EMPLACEMENT
La présente Norme Internationale ne traite que des mesures
de débit elles-mêmes et ne doit pas être utilisée pour établir
des courbes de tarage. Bien que la précision des résultats 6.1 Reconnaissance préalable du site
obtenus avec le mesurage par la pente de la ligne d'eau soit
II est souhaitable de mesurer approximativement, au cours
moindre que celle des résultats du mesurage des champs de
d'une reconnaissance préalable, la largeur, la profondeur et
vitesses, il est parfois essentiel d'utiliser la méthode de la
la pente de la ligne d'eau, de manière à vérifier que
pente de la ligne d'eau pour définir l'extrémité du niveau
l'emplacement répond aussi bien que possible aux
maximal des courbes de tarage, parce que la grandeur de
et 6.3. Ces mesurages ne
conditions indiquées en 6.2
très rares crues est telle qu'on ne peut pas utiliser d'autres
doivent être faits qu'à titre d'indication.
méthodes de mesurage.
6.2 Choix de l'emplacement
2 RËFËRENCES
6.2.1 La précision de la détermination d'un débit par la
IS0 748, Mesure de débit des liquides dans les canaux méthode de la pente de la ligne d'eau est améliorée si les
découverts - Méthodes d'exploration du champ des berges et le lit du cours d'eau sont sensiblement stables et si
vitesses. le bief est droit, de section uniforme, et exempt d'obstacles
et de perturbations.
IS0 772, Mesure de débit des liquides dans les canaux
découverts - Vocabulaire et symboles.
6.2.2 La longueur du bief dépend de la pente du cours
d'eau à très faible niveau et au niveau de crue. La pente doit
IS0 1100, Mesure de débit des liquides dans les canaux
être telle que la différence de hauteur dans le bief utilisé à
découverts - Etablissement et fonctionnement d'une
chaque emplacement soit au moins dix fois l'erreur qu'on
station de jaugeage et détermination de la relation
peut attendre dans le mesurage de cette différence.
hauteur-débit.
1
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IS0 1070-1973 (FI
6.2.3 L’écoulement dans le bief doit être exempt de 7.1.2 Limnimètre à échelle inclinée
perturbations notables dues à des affluents situés en amont
La limnimètre à échelle inclinée doit être parfaitement
ou en aval ou à des aménagements. Le troncon ne doit pas
adapté et solidement amarré à la pente de la berge naturelle
comporter d‘importants élargissements.
du cours d’eau. II peut être étalonné sur place à l‘aide d‘un
relevé topographique précis.
6.2.4 L’orientation du bief doit être telle que la direction
du courant soit la plus voisine possible de la perpendiculaire
7.2 Limnigraphe’ )
à la direction des vents dominants.
Cet appareil est particulièrement utile lorsque des variations
6.2.5 Quel que soit le niveau auquel la méthode est
importantes de débit surviennent dans de courts délais,
utilisée, le cours d’eau doit autant que possible rester dans
comme dans le cas des torrents et de cours d‘eau irréguliers.
ses berges, car sinon il faudrait effectuer séparément le
II peut être constitué par un limnigraphe à flotteur ou un
mesurage du débit déversé.
limnigraphe pneumatique. Le limnigraphe à flotteur doit
être installé au-dessus d’un puits vertical de tranquillisation
6.2.6 L‘emplacement ne doit pas être trop exposé aux du niveau, communiquant avec le lit du chenal. Le
vents. limnigraphe pneumatique pourra être installe à distance, en
un lieu facile d‘accès et d’exploitation. Toutefois, il est
essentiel de toujours associer le limnigraphe à un limnimètre
6.2.7 A tout moment, l‘emplacement doit être facilement
de référence situé à proximité du point où le limnigraphe
accessible .
effectue ses mesurages.
6.3 Démarcation de l’emplacement
7.3 Limnimètre à niveau maximal
a été choisi, l’emplacement doit être équipé des
Après qu‘il
Ce limnimètre convient lorsque l‘on cherche seulement à
à la délimination de la section et a la
accessoires nécessaires
déterminer le niveau maximal atteint au cours d’une crue.
détermination du niveau.
Les débits de pointe peuvent être calculés à partir de deux
limnimètres de ce type disposés dans un bief du cours
L‘emplacement de chaque section, perpendiculaire a la
d’eau, à condition que la propagation de la crue dans le bief
direction générale de l‘écoulement, doit être marqué sur les
de mesurage puisse être considérée comme instantanée.
deux rives de facon très visible et facile à identifier.
6.4 Changement après le choix de l’emplacement
8 INSTALLATION DES LIMNIMÊTRES ET RELEVÉ
Si, après qu’un emplacement ait été choisi, des changements
DES OBSERVATIONS
surviennent qui infirment les conditions ci-dessus, il faudra
faire le nécessaire pour corriger ces modifications afin de
8.1 Installation
rendre l’emplacement conforme à ces conditions. Si cela
n’est pas possible, un autre emplacement doit être choisi.
Des limnimètres doivent être installés à trois sections, au
moins, sur chacune des rives, soit un total de six
limnimètres. Les zéros de leurs échelles doivent être
7 DISPOSITIFS POUR LE MESURAGE DE LA PENTE
rattachés à un système de nivellement normalisé.
7.1 Limnimètre de référence
8.2 Relevé des observations
Le limnimètre de référence doit être à échelle verticale ou à
Les lectures sur les échelles doivent être faites en évitant les
échelle inclinée. Les repères doivent être nets et
erreurs de parallaxe. Le limnimètre doit être observé en
suffisamment précis pour répondre aux exigences des
permanence, pendant 2 min au moins ou pendant une
mesurages; le repère inférieur et le repère supérieur du
période complète d‘oscillation si celle-ci dépasse 2 min; les
limnimètre de référence doivent se situer respectivement
lectures maximale et minimale sont relevées et leur
au-dessous et au-dessus des niveaux d‘eau les plus bas et les
moyenne est calculée.
plus hauts qui soient prévus.
Le limnimètre de référence doit être solidement amarré, 8.3 Enregistrement
dans le courant, à un support fixe et rigide, et être lié à un
Avant le début de ces opérations, on relèvera toutes
repère de nivellement fixe ayant fait l’objet d’un relevé
informations concernant la date, l‘heure, les conditions
topographique national exact.
météorologiques, la direction du vent, l’écoulement, etc.
7.1.1 Limnimètre à échelle verticale
Tous les limnimètres doivent être observés à des intervalles
de temps convenables; les relevés doivent être faits pendant
Ce lirnnimètre doit avoir une échelle absolument verticale et
la période de mesurage, et également avant et après cette
être de forme telle qu‘il ne provoque aucune surélévation
période.
sensible de l’écoulement.
1) En ce qui concerne les détails du puits tranquillisateur. de l’
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.