Hydrometry — Measurement of liquid flow in open channels — Velocity area methods using point velocity measurements

This document specifies methods for determining the velocity and cross-sectional area of water flowing in open channels and for calculating the discharge employing point velocity measurement devices. It is applicable to methods using rotating-element current meters, acoustic doppler velocimeters (ADVs), acoustic doppler current profiler (ADCP) stationary method, surface velocity measurement including floats and other surface velocity systems. Although some general procedures are discussed, this document does not describe in detail how to use or deploy these systems. NOTE For detailed procedures, refer to guidelines from instrument manufacturers and the appropriate public agencies.

Hydrométrie — Mesurage du débit des écoulements à surface libre — Méthodes d'exploration du champ des vitesses utilisant le mesurage de la vitesse par point

Le présent document spécifie des méthodes permettant de déterminer la vitesse et l’aire de la section transversale d’un écoulement d’eau à surface libre et de calculer le débit à l’aide de dispositifs de mesurage de la vitesse par point. Il est applicable aux méthodes utilisant les courantomètres à élément rotatif, les vélocimètres à effet Doppler acoustique (ADV), à la méthode stationnaire avec profileur acoustique de vitesse à effet Doppler (ADCP), et aux mesurages de la vitesse superficielle, y compris les flotteurs et autres systèmes de vitesse superficielle. Bien que certaines procédures générales soient abordées, le présent document ne décrit pas en détail comment utiliser ou déployer ces systèmes. NOTE Pour les procédures détaillées, se référer aux lignes directrices des fabricants d’instruments et des organismes publics appropriés.

General Information

Status
Published
Publication Date
14-Nov-2021
Current Stage
6060 - International Standard published
Start Date
15-Nov-2021
Completion Date
15-Nov-2021
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ISO 748:2021 - Hydrometry -- Measurement of liquid flow in open channels -- Velocity area methods using point velocity measurements
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ISO 748:2021 - Hydrométrie -- Mesurage du débit des écoulements à surface libre -- Méthodes d'exploration du champ des vitesses utilisant le mesurage de la vitesse par point
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ISO/FDIS 748:Version 24-jul-2021 - Hydrometry -- Measurement of liquid flow in open channels -- Velocity area methods using point velocity measurements
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ISO/FDIS 748:Version 04-sep-2021 - Hydrométrie -- Mesurage du débit des cours d'eau -- Méthodes d'exploration du champ des vitesses utilisant le mesurage de la vitesse par point
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 748
Fifth edition
2021-11
Hydrometry — Measurement of liquid
flow in open channels — Velocity
area methods using point velocity
measurements
Hydrométrie — Mesurage du débit des écoulements à surface libre —
Méthodes d'exploration du champ des vitesses utilisant le mesurage
de la vitesse par point
Reference number
ISO 748:2021(E)
© ISO 2021
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ISO 748:2021(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
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ISO 748:2021(E)
Contents Page

Foreword ..........................................................................................................................................................................................................................................v

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative references ..................................................................................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions .................................................................................................................................................................................... 1

4 Principle of the methods of measurements ............................................................................................................................ 1

5 Site selection ............................................................................................................................................................................................................2

5.1 Selection of site ...................................................................................................................................................................................... 2

5.2 Demarcation of site............................................................................................................................................................................. 3

6 Measurement of cross-sectional area ........................................................................................................................................... 3

6.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 3

6.2 Measurement of width ........................................................................................................................................... .......................... 3

6.3 Measurement of depth ..................................................................................................................................................................... 3

7 Measurement of mean velocity ............................................................................................................................................................. 4

7.1 Determination of mean velocity using point velocity measurements .................................................. 4

7.1.1 General ........................................................................................................................................................................................ 4

7.1.2 Measurement procedure ............................................................................................................................................. 4

7.1.3 Oblique flow ............................................................................................................................................................................ 5

7.1.4 Determination of the mean velocity in a vertical .................................................................................. 5

7.1.5 Integration method .......................................................................................................................................................... 8

7.1.6 Errors and limitations ................................................................................................................................................... 8

7.2 Determination of mean velocity from surface velocity ...................................................................................... 8

7.2.1 General ........................................................................................................................................................................................ 8

7.2.2 Non-contact systems ...................................................................................................................................................... 9

7.2.3 Surface one-point method by current meter ............................................................................................. 9

7.2.4 Measurement of velocity using floats .............................................................................................................. 9

7.2.5 Exceptions ................................................................................................................................................................................ 9

7.2.6 Main sources of error ..................................................................................................................................................... 9

8 Computation of discharge .......................................................................................................................................................................10

8.1 Arithmetic methods ........................................................................................................................................................................ 10

8.1.1 General ..................................................................................................................................................................................... 10

8.1.2 Mean-section method.................................................................................................................................................. 10

8.1.3 Mid-section method ...................................................................................................................................................... 10

8.1.4 Bathymetric verticals ................................................................................................................................................. 11

8.2 Independent vertical method ................................................................................................................................................. 11

8.3 Mean-section method — Horizontal planes .............................................................................................................. 13

9 Uncertainties in flow measurement ............................................................................................................................................13

9.1 General ........................................................................................................................................................................................................13

9.2 Method of calculating the uncertainty in discharge by measurement of velocity by

current meter ...................................................................... .................................................................................................................. 14

9.2.1 General ..................................................................................................................................................................................... 14

9.2.2 Contributory uncertainties .................................................................................................................................... 14

9.3 Method of calculating the uncertainty in discharge by measurement of velocity

using floats .............................................................................................................................................................................................. 16

9.3.1 General ..................................................................................................................................................................................... 16

9.3.2 Contributory uncertainties .................................................................................................................................... 16

9.3.3 Combined uncertainty in discharge ............................................................................................................... 17

9.4 Limitations .............................................................................................................................................................................................. 18

9.5 Interpolated variance estimator (IVE) .......................................................................................................................... 19

9.6 Q+ .................................................................................................................................................................................................................... 19

9.7 Flaure ........................................................................................................................................................................................................... 19

Annex A (informative) Use of point velocity current meters ..................................................................................................20

iii
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ISO 748:2021(E)

Annex B (informative) Surface velocity measurement using floats ...............................................................................23

Annex C (informative) Example surface velocity systems ........................................................................................................27

Annex D (informative) Uncertainties in the velocity-area measurement ................................................................29

Annex E (informative) Velocity measurement under ice conditions ..............................................................................32

Annex F (informative) Corrections for wetted length of wire when measuring depths with

wire not normal to surface ....................................................................................................................................................................38

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................41

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---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 748:2021(E)
Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards

bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out

through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical

committee has been established 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.

ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of

electrotechnical standardization.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are

described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the

different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the

editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of

patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of

any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or

on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not

constitute an endorsement.

For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and

expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO’s adherence to

the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see

www.iso.org/iso/foreword.html.

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 113, Hydrometry, Subcommittee SC 1,

Velocity area methods, in collaboration with the European Committee for Standardization (CEN)

Technical Committee CEN/TC 318, Hydrometry, in accordance with the Agreement on technical

cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).

This fifth edition cancels and replaces the fourth edition (ISO 748:2007), which has been technically

revised. The main changes compared with the previous edition are as follows:
— the document has been updated to take account of technological developments;
— Clause 7 has been revised to reduce uncertainties in measurements;
— ISO 9196 regarding measurement under ice conditions has been incorporated.

Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A

complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 748:2021(E)
Hydrometry — Measurement of liquid flow in open
channels — Velocity area methods using point velocity
measurements
1 Scope

This document specifies methods for determining the velocity and cross-sectional area of water flowing

in open channels and for calculating the discharge employing point velocity measurement devices.

It is applicable to methods using rotating-element current meters, acoustic doppler velocimeters (ADVs),

acoustic doppler current profiler (ADCP) stationary method, surface velocity measurement including

floats and other surface velocity systems.

Although some general procedures are discussed, this document does not describe in detail how to use

or deploy these systems.

NOTE For detailed procedures, refer to guidelines from instrument manufacturers and the appropriate

public agencies.
2 Normative references

The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content

constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For

undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

ISO 772, Hydrometry — Vocabulary and symbols
ISO 25377:2020, Hydrometric uncertainty guidance (HUG)
3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 772 apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
4 Principle of the methods of measurements
The principle depends upon determining velocity and cross-sectional area.
This is characterized as shown by Formula (1):
QV= A (1)
where
Q is the flow (m /s);
is the mean velocity (m/s) (averaged over the cross-section);
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ISO 748:2021(E)
A is the cross-sectional area (m ).
A measuring site shall be chosen conforming to the specified requirements.

The cross-sectional area shall be measured by a method specified in this document, appropriate to the

dimensions.
Velocity observations shall be made by a method specified in this document.
The discharge shall be calculated by a method specified in this document.
5 Site selection
5.1 Selection of site
The site selected should conform to the following requirements.

a) The channel at the measuring site shall be straight and of uniform cross-section and slope in order

to minimize abnormal velocity distribution. The straight length should be at least six times the

width of the channel upstream, and at least three times the downstream width.

b) Flow directions for all points on any vertical across the width shall be parallel to one another and

at right angles to the measurement section.

c) The bed and margins of the channels shall be stable and well defined at all stages of flow in order

to facilitate accurate measurement of the cross-section and ensure uniformity of conditions during

and between discharge measurements.

d) The curves of the distribution of velocities shall be regular in the vertical and horizontal planes of

measurement.

e) Conditions at the section and in its vicinity shall also be such as to preclude changes taking place in

the velocity distribution during the period of measurement.
f) Sites displaying vortices, reverse flow or dead water shall be avoided.

g) The measurement section (including approach and exit) shall be clearly visible across its width and

unobstructed by trees, aquatic growth or other obstacles.

h) When gauging from a bridge with divide piers, each section of the channel shall be measured

separately. Particular care shall be taken in determining the velocity distribution when bridge

apertures are surcharged or obstructed.

i) The depth of water at the section shall be sufficient at all stages to ensure whichever device is

deployed it conforms to the manufactures minimum criteria for use.

j) If the site is to be established as a permanent station, it shall be easily accessible at all times with all

necessary measurement equipment appropriate to the flow conditions.

k) The section shall be sited away from pumps, sluices and outfalls, if their operation during a

measurement is likely to create unsteady flow conditions.
l) Sites where there is converging or diverging flow shall be avoided.

m) If a suitable straight section includes a bridge, wading and boat measurements shall be made away

from the effects of the bridge.

n) The measurement of flow under ice cover is dealt with in Annex E. For streams that are subject

to formation of ice cover, the main part of this document shall be used when the stream is free

flowing.
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ISO 748:2021(E)

o) It may, under certain conditions of river flow or level, prove necessary to carry out measurements

on sections upstream or downstream of the original chosen location. This is quite acceptable if

there are no substantial unmeasured losses or gains to the river in the intervening reach and so

long as all flow measurements can be related to any stage value recorded at the principal reference

section.

NOTE Ideal measurement conditions can be found when all requirements are satisfied. If ideal conditions

are not available, it is still possible to make a measurement, but uncertainty will be increased.

5.2 Demarcation of site

5.2.1 A permanent station, or one likely to be used frequently for future measurement, shall be

provided with means for demarcation of the cross-section and for determination of stage.

5.2.2 The position of each cross-section, normal to the mean direction of flow, shall be defined on the

two banks by clearly visible and readily identifiable markers. Where a site is subject to considerable

snow cover, the section line-markers may be referenced to other natural objects and, if possible, the

position noted using a global navigation satellite system (GNSS).

5.2.3 The stage shall be read from a gauge at the start and end of the measurement period. If the

water level changes rapidly, a level measurement is recommended to be taken at least every 30 min.

5.2.4 An auxiliary gauge on the opposite bank shall be installed where there is likelihood of a

difference in the level of water surface between the two banks. The mean of the measurements taken

from the two gauges shall be used as the mean level of the water surface and as a base for the cross-

sectional profile of the stream.
6 Measurement of cross-sectional area
6.1 General

The cross-sectional profile of the open channel at the gauging-site shall be determined at a sufficient

number of points to establish the shape of the bed and to minimize the uncertainty in the calculation of

the cross-sectional area.
6.2 Measurement of width

Measurement of the width of the channel and the width of the individual segments shall be obtained by

measuring the horizontal distance from or to a fixed reference point which shall be in the same vertical

plane as the cross-section at the measuring site.
6.3 Measurement of depth

Measurement of depth shall be made at intervals close enough to define the cross-sectional profile

accurately. The number of points at which depth is to be measured shall be at each vertical where

velocity is measured.

The number of sampling verticals depends on the variability of the water depth in the cross-section.

This number is adequate when the number of points does not significantly change the value of the

cross-section obtained.

Where it is impracticable to take more than one reading of the depth, the uncertainty in measurement

may be increased (see Clause 9).
When measuring depths with a wire not normal to the surface, see Annex F.
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ISO 748:2021(E)
7 Measurement of mean velocity
7.1 Determination of mean velocity using point velocity measurements
7.1.1 General

A range of instruments are available to measure point velocity. These are described in Annex A.

7.1.2 Measurement procedure

Velocity observations are normally made at the same time as measurements of the depth. Where,

however, the two measurements are made at different times, such as at a pre-surveyed station, the

velocity observations shall be taken at a sufficient number of places, and the horizontal distance

between observations shall be measured as described in 6.2 and 6.3

For all measurements, the best professional judgement of an experienced hydrographer should be used,

and detailed notes regarding the measurement and assumptions made should be included in the record.

In judging the recommended minimum number of verticals in small channels that are to be defined for

the purpose of determining flow at a particular location, the following criteria shall be applied.

— Channel width < 0,5 m n ≥ 15
— Channel width > 0,5 m and < 5m n ≥ 20
— Channel width > 5 m n ≥ 22

As far as possible, verticals should be chosen so that the discharge of each segment is less than 5 % of

the total and shall not exceed 10 % of the total.

For very small channels, practical considerations do not always allow the recommended minimum

number of verticals.

The distance between two verticals shall be greater than the width of the sensor and should not be less

than the minimum recommendations of the specific instrument used.

In all instances, measurements of depth made at the water’s edge are additional to the above. The first

and last verticals shall be as close as practically possible to the water’s edge.

The device used for point velocity measurement shall be held in position for a minimum of 30 s to obtain

a good representation of mean velocity. It shall be held so movement of the instrument is minimized

during the measurement period.

In channels where the flow is unsteady, it is possible to correct for the variations in the total discharge

during the period of the measurement not only by observing the change in stage, but also by continuously

measuring the velocity at some conveniently chosen point in the main current.

For continuity with previous versions of this document, the following criteria can be used but the level

of uncertainty of the overall measurement will be much greater.
— Channel width < 0,5 m n = 5 to 6
— Channel width > 0,5 m and < 1 m n = 6 to 7
— Channel width > 1 m and < 3 m n = 7 to 12
— Channel width > 3 m and < 5 m n = 13 to 16
— Channel width > 5 m n ≥ 22
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ISO 748:2021(E)

See Table D.6 for guidance on percentage uncertainty in measurement of mean velocity due to a limited

number of verticals.
7.1.3 Oblique flow

If oblique flow is unavoidable, either the velocity component perpendicular to the cross-section should

be measured directly or the velocity magnitude measured and corrected based upon the angle from

perpendicular. Special instruments have been developed for measuring the angle and velocity at a

point simultaneously. Where, however, these are not available and there is insignificant wind, the angle

of flow throughout the vertical can be assumed to be the same as that observed on the surface. This

angle can be measured with appropriate equipment provided that the operator is located above the

measurement vertical. If the channel is very deep, subjected to tides or the local bed profile is changing

rapidly, this assumption shall not be accepted without confirmation.

If the measured angle between the flow direction and the perpendicular to the cross-section is θ, the

velocity used for the computation of flow discharge shall be as shown by Formula (2):

v =v × cosθ (2)
c m
where
v is the velocity corrected;
v is the velocity measured.

NOTE Some current meters are equipped to measure the normal component of velocity directly when held

perpendicular to the measurement cross-section in oblique flow. This correction is not applied in such cases.

7.1.4 Determination of the mean velocity in a vertical
7.1.4.1 Choice and classification

The choice of the method for determining mean velocity depends on certain factors. These are safety,

time available, width and depth of the channel, bed conditions in the measuring section and the

upstream reach, rate of change of stage, degree of accuracy desired and equipment used.

These methods are classified as follows:
a) velocity distribution method (see 7.1.4.2);
b) reduced point methods (see 7.1.4.3);
c) integration method (see 7.1.5).
7.1.4.2 Velocity distribution method

Using this method, the values of the velocity are obtained from observations at a number of points in

each vertical between the surface of the water and the bed of the channel. The number and spacing

of the points shall be so chosen as to define accurately the velocity distribution in each vertical with

a difference in readings between two adjacent points of not more than 20 % with respect to the

higher value. The location of the top and the bottom readings shall be chosen, taking into account the

specification under 7.1.2 and 7.1.3.

This subclause deals primarily with the determination of mean velocity in the vertical. It can be

necessary to apply the same principle to the determination of mean velocity close to the vertical side

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ISO 748:2021(E)

or wall of a channel. The velocity curve can be extrapolated from the last measuring point to the bed or

vertical side of the channel by calculating v from Formula (3):
 m
vv= (3)
 
 
where

v is the open point velocity in the extrapolated zone at a distance x from the bed or vertical side;

v is the velocity at the last measuring point at a distance a from the bed or vertical side;

m is an exponent.

The mean velocity, v , between the bottom (or a vertical side) of the channel and the nearest point of

measurement (where the measured velocity is v ) can be calculated directly from Formula (4):

 
v = v (4)
  a
m+1

Generally, m lies between 5 and 7 but it can vary over a wider range depending on the hydraulic

resistance. The value m = 4 applies to coarse beds or coarse vertical sides while m = 10 is characteristic

of smooth beds or smooth vertical sides.
m is obtained as shown by Formula (5):
 
2 g
ver
m= +03, (5)
 
 
g gC+
 
ver
where
g is the acceleration due to gravity (m/s );
0,5
C is Chezy’s coefficient on a vertical (m /s).
ver

NOTE An alternative method of obtaining the velocity in the region below the last measuring point is based

on the assumption that the velocity for some distance up from the bed of the channel is proportional to the

logarithm of the distance X from that boundary. If the observed velocities at points approaching the bed are

plotted against log X, then the best-fitting straight line through these points can be extended to the boundary.

The velocities close to
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 748
Cinquième édition
2021-11
Hydrométrie — Mesurage du débit
des écoulements à surface libre —
Méthodes d'exploration du champ des
vitesses utilisant le mesurage de la
vitesse par point
Hydrometry — Measurement of liquid flow in open channels —
Velocity area methods using point velocity measurements
Numéro de référence
ISO 748:2021(F)
© ISO 2021
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 748:2021(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2021

Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette

publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,

y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut

être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.

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Publié en Suisse
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ISO 748:2021(F)
Sommaire Page

Avant-propos ...............................................................................................................................................................................................................................v

1 Domaine d’application ................................................................................................................................................................................... 1

2 Références normatives ..................................................................................................................................................................................1

3 Termes et définitions ...................................................................................................................................................................................... 1

4 Principe des méthodes de mesurage .............................................................................................................................................. 1

5 Sélection du site .................................................................................................................................................................................................... 2

5.1 Choix de l’emplacement ........................................................................................................................................... ........................ 2

5.2 Délimitation de l’emplacement ................................................................................................................................................. 3

6 Mesurage de l’aire de la section transversale ...................................................................................................................... 3

6.1 Généralités ................................................................................................................................................................................................. 3

6.2 Mesurage de la largeur .................................................................................................................................................................... 3

6.3 Mesurage de la profondeur .......................................................................................................................................................... 4

7 Mesurage de la vitesse moyenne ........................................................................................................................................................ 4

7.1 Détermination de la vitesse moyenne par mesurage de la vitesse par point ................................. 4

7.1.1 Généralités ............................................................................................................................................................................... 4

7.1.2 Mode opératoire de mesurage ................................................................................................................................ 4

7.1.3 Écoulement oblique .......................................................................................................................................................... 5

7.1.4 Détermination de la vitesse moyenne sur une verticale ................................................................ 5

7.1.5 Méthode d’intégration ................................................................................................................................................... 8

7.1.6 Erreurs et limites d’emploi ........................................................................................................................................ 8

7.2 Détermination de la vitesse moyenne à partir de la vitesse superficielle ......................................... 9

7.2.1 Généralités ............................................................................................................................................................................... 9

7.2.2 Systèmes sans contact ................................................................................................................................................... 9

7.2.3 Méthode du point unique en surface avec un courantomètre ................................................... 9

7.2.4 Mesurage de la vitesse à l’aide de flotteurs ................................................................................................ 9

7.2.5 Exceptions ............................................................................................................................................................................. 10

7.2.6 Principales sources d’erreur ................................................................................................................................. 10

8 Calcul du débit .....................................................................................................................................................................................................10

8.1 Méthodes arithmétiques ............................................................................................................................................................. 10

8.1.1 Généralités ............................................................................................................................................................................ 10

8.1.2 Méthode de la section moyenne ......................................................................................................................... 10

8.1.3 Méthode de la section médiane .......................................................................................................................... 11

8.1.4 Verticales bathymétriques .....................................................................................................................................12

8.2 Méthode des verticales indépendantes .........................................................................................................................12

8.3 Méthode de la section moyenne — Plans horizontaux .................................................................................... 14

9 Incertitudes sur le mesurage du débit .......................................................................................................................................14

9.1 Généralités .............................................................................................................................................................................................. 14

9.2 Méthode de calcul de l’incertitude sur la détermination du débit par mesurage de

la vitesse à l’aide de courantomètres ............................................................................................................................... 14

9.2.1 Généralités ............................................................................................................................................................................ 14

9.2.2 Incertitudes contributives ...................................................................................................................................... 15

9.3 Méthode de calcul de l’incertitude sur la détermination du débit par mesurage de

la vitesse à l’aide de flotteurs ................................................................................................................................................. 17

9.3.1 Généralités ............................................................................................................................................................................ 17

9.3.2 Incertitudes contributives ...................................................................................................................................... 17

9.3.3 Incertitude composée sur le débit ................................................................................................................... 18

9.4 Limites ........................................................................................................................................................................................................ 19

9.5 Méthode par estimation de la variance par interpolation (IVE – Interpolated

Variance Estimator) ........................................................................................................................................................................ 19

9.6 Q+ .................................................................................................................................................................................................................... 20

9.7 Flaure ........................................................................................................................................................................................................... 20

iii
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---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 748:2021(F)

Annexe A (informative) Utilisation des courantomètres à vitesse ponctuelle ....................................................21

Annexe B (informative) Mesurage de la vitesse superficielle à l’aide de flotteurs .........................................24

Annexe C (informative) Exemples de systèmes de vitesse superficielle ....................................................................28

Annexe D (informative) Incertitudes sur le mesurage par exploration du champ des vitesses .......30

Annexe E (informative) Mesurage de la vitesse dans des conditions de glace ....................................................34

Annexe F (informative) Corrections de longueur immergée du câble dans le mesurage des

profondeurs par un câble non perpendiculaire à la surface .............................................................................40

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................43

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ISO 748:2021(F)
Avant-propos

L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes

nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est

en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude

a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,

gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.

L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui

concerne la normalisation électrotechnique.

Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont

décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents

critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été

rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir

www.iso.org/directives).

L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de

droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable

de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant

les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de

l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de

brevets reçues par l’ISO (voir www.iso.org/brevets).

Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données

pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un

engagement.

Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions

spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion

de l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles

techniques au commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-propos.

Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 113, Hydrométrie, sous-comité SC 1,

Méthodes d’exploration du champ des vitesses, en collaboration avec le comité technique CEN/TC 318,

Hydrométrie, du Comité européen de normalisation (CEN), conformément à l’Accord de coopération

technique entre l’ISO et le CEN (Accord de Vienne).

Cette cinquième édition annule et remplace la quatrième édition (ISO 748:2007), qui a fait l’objet d’une

révision technique. Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes:

— mise à jour du document pour tenir compte des évolutions technologiques;
— révision de l’Article 7 pour réduire les incertitudes relatives aux mesurages;
— intégration de l’ISO 9196 pour les mesurages dans des conditions de glace.

Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent

document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes

se trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
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NORME INTERNATIONALE ISO 748:2021(F)
Hydrométrie — Mesurage du débit des écoulements à
surface libre — Méthodes d'exploration du champ des
vitesses utilisant le mesurage de la vitesse par point
1 Domaine d’application

Le présent document spécifie des méthodes permettant de déterminer la vitesse et l’aire de la section

transversale d’un écoulement d’eau à surface libre et de calculer le débit à l’aide de dispositifs de

mesurage de la vitesse par point.

Il est applicable aux méthodes utilisant les courantomètres à élément rotatif, les vélocimètres à

effet Doppler acoustique (ADV), à la méthode stationnaire avec profileur acoustique de vitesse à

effet Doppler (ADCP), et aux mesurages de la vitesse superficielle, y compris les flotteurs et autres

systèmes de vitesse superficielle.

Bien que certaines procédures générales soient abordées, le présent document ne décrit pas en détail

comment utiliser ou déployer ces systèmes.

NOTE Pour les procédures détaillées, se référer aux lignes directrices des fabricants d’instruments et des

organismes publics appropriés.
2 Références normatives

Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur

contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique.

Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les

éventuels amendements).
ISO 772, Hydrométrie — Vocabulaire et symboles
ISO 25377:2020, Lignes directrices relatives à l’incertitude en hydrométrie
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et les définitions de l’ISO 772 s’appliquent.

L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en

normalisation, consultables aux adresses suivantes:

— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp

— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/
4 Principe des méthodes de mesurage

Le principe dépend de la détermination de la vitesse et de l’aire de la section transversale.

Cela est caractérisé par la Formule (1):
QV= A (1)
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ISO 748:2021(F)
Q est le débit (m /s);
V est la vitesse moyenne (m/s) (moyenne sur la section transversale);
A est l’aire de la section transversale (m ).

Un emplacement de mesurage doit être choisi conformément aux exigences spécifiées.

L’aire de la section transversale doit être mesurée selon une méthode spécifiée dans le présent

document et adaptée aux dimensions.

Les relevés de la vitesse doivent être réalisés selon une méthode spécifiée dans le présent document.

Le débit doit être calculé à l’aide d’une méthode spécifiée dans le présent document.

5 Sélection du site
5.1 Choix de l’emplacement
Il convient que l’emplacement satisfasse aux exigences suivantes:

a) à l’emplacement du mesurage, le chenal doit être rectiligne, ainsi que de section et de pente

uniformes afin de réduire au minimum la distribution anormale des vitesses. Il convient que la

longueur droite soit équivalente à au moins six fois la largeur du chenal en amont, et à au moins

trois fois la largeur en aval;

b) les directions d’écoulement de tous les points des verticales sur la largeur doivent être parallèles

les unes aux autres et perpendiculaires à la section de mesurage;

c) le lit et les bords des chenaux doivent être stables et bien définis à tous les niveaux de l’écoulement

de façon à permettre un mesurage précis de la section transversale et à garantir des conditions

uniformes pendant et entre deux jaugeages;

d) les courbes de distribution des vitesses doivent être régulières dans les plans de mesurage vertical

et horizontal;

e) les conditions d’écoulement à la section transversale et son voisinage doivent être telles qu’aucun

changement n’intervient dans la distribution des vitesses pendant la durée de mesurage;

f) les sites où des vortex ou des courants de retour ont tendance à se produire, ainsi que les zones

d’eau morte doivent être évités;

g) la section de mesurage (y compris à l’amont et à l’aval) doit être bien visible sur sa largeur et ne doit

pas être obstruée par des arbres, de la végétation aquatique ou tout autre obstacle;

h) lorsque le mesurage est effectué à partir d’un pont avec piliers de division, chaque section du chenal

doit être mesurée séparément. La détermination de la distribution des vitesses doit faire l’objet

d’une attention particulière lorsque les ouvertures du pont sont en charge ou obstruées;

i) la hauteur d’eau à la section de mesure choisie doit être suffisante à tous les niveaux pour garantir

la conformité aux critères minimaux du fabricant, quel que soit le dispositif déployé;

j) si l’emplacement est appelé à être défini comme une station permanente, il doit être aisément

accessible à tout moment avec le matériel de mesurage nécessaire adapté aux conditions

d’écoulement;

k) la section ne doit pas se trouver à proximité d’une pompe, d’un conduit de décharge ou d’un déversoir,

si la proximité de ces derniers est à même de créer des conditions d’écoulement transitoires;

l) les emplacements présentant un écoulement convergent ou divergent doivent être évités;

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ISO 748:2021(F)

m) si une section transversale appropriée comprend un pont, les mesurages à partir d’un bateau ou en

passant à gué doivent être effectués à distance des effets engendrés par le pont;

n) le mesurage du débit sous la glace est traité à l’Annexe E. Pour les cours d’eau sujets à formation de

glace en surface, la partie principale du présent document doit être utilisée lorsque l’écoulement du

cours d’eau est libre;

o) dans certaines conditions d’écoulement ou de niveau du cours d’eau, il peut s’avérer nécessaire

d’effectuer les mesurages sur des sections en amont ou en aval de l’emplacement initialement choisi.

Cela est tout à fait acceptable si les pertes ou apports non mesurés par rapport à l’écoulement sont

mineurs le long du bief d’intervention et tant que tous les mesurages du débit peuvent être reliés à

une valeur de niveau enregistrée dans la section de référence principale.

NOTE Les conditions de mesurage idéales peuvent être obtenues lorsque toutes les exigences sont satisfaites.

Si les conditions idéales ne sont pas disponibles, il est encore possible de réaliser un mesurage, mais l’incertitude

sera accrue.
5.2 Délimitation de l’emplacement

5.2.1 Une station permanente ou une station susceptible d’être fréquemment utilisée pour des

mesurages ultérieurs doit être équipée de moyens de repérage de la section et de détermination du

niveau.

5.2.2 La position de chaque section, perpendiculaire à la direction moyenne de l’écoulement, doit être

définie sur les deux rives par des repères clairement visibles et immédiatement identifiables. Lorsqu’un

emplacement peut être couvert par une importante couche de neige, les repères de la ligne de section

peuvent être référencés par rapport à d’autres objets et, si possible, la position notée à l’aide d’un

système mondial de navigation par satellite (GNSS).

5.2.3 Le niveau doit être lu sur une échelle limnimétrique au début et à la fin de la période de

mesurage. Si le niveau d’eau change rapidement, il est recommandé d’effectuer un mesurage du niveau

au moins toutes les 30 min.

5.2.4 Lorsqu’il y a lieu de craindre une différence du niveau de l’eau entre les deux rives, une échelle

limnimétrique auxiliaire doit être installée sur la rive opposée. La moyenne des valeurs relevées par les

deux échelles doit être utilisée comme niveau moyen de la surface de l’eau et comme base de tracé du

profil de la section transversale du cours d’eau.
6 Mesurage de l’aire de la section transversale
6.1 Généralités

Le profil de la section du chenal à l’emplacement des mesurages doit être déterminé en un nombre de

points suffisant pour établir la forme du fond et pour réduire au minimum l’incertitude liée au calcul de

l’aire de la section transversale.
6.2 Mesurage de la largeur

Les valeurs de la largeur du chenal et des éléments individuels de section doivent être obtenues en

mesurant les distances horizontales à partir d’un point de référence fixe ou jusqu’à un point de référence

fixe qui doit être situé dans le plan vertical de la section de mesurage.
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ISO 748:2021(F)
6.3 Mesurage de la profondeur

Les mesurages de profondeur doivent être effectués à des intervalles suffisamment rapprochés pour

définir avec précision le profil de la section. Le nombre de points de mesurage de la profondeur doit

correspondre à chaque verticale où la vitesse est mesurée.

Le nombre de verticales d’échantillonnage dépend de la variabilité de la profondeur de l’eau dans la

section. Le nombre de points est adéquat lorsqu’il n’affecte pas sensiblement la valeur de la section

transversale obtenue.

Lorsqu’il est impossible de faire plus d’une seule lecture de la profondeur, l’incertitude de mesure peut

être augmentée (voir Article 9).

Lors de la mesure de profondeurs par un câble non perpendiculaire à la surface, voir l’Annexe F.

7 Mesurage de la vitesse moyenne
7.1 Détermination de la vitesse moyenne par mesurage de la vitesse par point
7.1.1 Généralités

Toute une gamme d’instruments est disponible pour mesurer la vitesse par point. Ils sont décrits à

l’Annexe A.
7.1.2 Mode opératoire de mesurage

Les relevés de la vitesse sont normalement effectués en même temps que les mesurages de profondeur.

Cependant, si les deux mesurages sont effectués à des moments différents, par exemple sur une station

préalablement étudiée, les relevés de vitesse doivent être effectués en un nombre suffisant de positions

et la distance horizontale entre les mesurages doit être mesurée comme spécifié en 6.2 et 6.3.

Il convient de faire appel au jugement professionnel d’un hydromètre expérimenté pour tous les

mesurages. Il convient également d’inclure des notes détaillées concernant les mesurages et les

hypothèses formulées dans l’enregistrement.

Pour apprécier le nombre minimal recommandé de verticales à définir dans les chenaux étroits pour

déterminer le débit à un endroit particulier, les critères suivants doivent être appliqués.

— Largeur du chenal < 0,5 m n ≥ 15
— Largeur du chenal > 0,5 m et < 5 m n ≥ 20
— Largeur du chenal > 5 m n ≥ 22

Dans la mesure du possible, il convient de choisir les verticales de sorte que le débit de chaque élément

de section soit inférieur à 5 % du total et, en aucun cas, il ne doit dépasser 10 % du total.

Pour les chenaux très étroits, les considérations d’ordre pratique ne permettent pas toujours d’atteindre

le nombre minimal de verticales recommandé.

La distance entre deux verticales doit être supérieure à la largeur du capteur et il convient que cette

distance ne soit pas inférieure aux recommandations minimales relatives à l’instrument utilisé.

Dans tous les cas, les mesurages de profondeur effectués en bordure de l’eau s’ajoutent aux exigences

ci-dessus. Les première et dernière verticales doivent être aussi proches que possible de la bordure de

l’eau.
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ISO 748:2021(F)

Le dispositif utilisé pour réaliser le mesurage de la vitesse par point doit être maintenu en position

pendant au moins 30 s afin d’obtenir une bonne représentation de la vitesse moyenne. Il doit être

maintenu afin de réduire au minimum le mouvement de l’instrument pendant le mesurage.

Dans les chenaux où l’écoulement est transitoire, il est possible de corriger les variations du débit total

pendant la période de mesurage, non seulement en observant les changements du niveau, mais aussi en

mesurant de façon continue la vitesse en un point approprié du courant principal.

À des fins de continuité avec les précédentes versions du présent document, les critères suivants

peuvent être utilisés, mais le niveau d’incertitude du mesurage global sera beaucoup plus élevé.

— Largeur du chenal < 0,5 m n = 5 à 6
— Largeur du chenal > 0,5 m et < 1 m n = 6 à 7
— Largeur du chenal > 1 m et < 3 m n = 7 à 12
— Largeur du chenal > 3 m et < 5 m n = 13 à 16
— Largeur du chenal > 5 m n ≥ 22

Voir le Tableau D.6 pour des recommandations relatives au pourcentage d’incertitude lié au mesurage

de la vitesse moyenne en raison d’un nombre de verticales limité.
7.1.3 Écoulement oblique

Si un écoulement oblique est inévitable, il convient de mesurer soit directement la composante de

vitesse perpendiculaire à la section transversale, soit l’amplitude de la vitesse mesurée et corrigée en

fonction de l’angle par rapport à la perpendiculaire. Des instruments spéciaux ont été mis au point pour

mesurer simultanément l’angle et la vitesse en un point. Cependant, si l’on n’en dispose pas et s’il n’y a

pratiquement pas de vent, on peut admettre que l’angle de l’écoulement le long d’une verticale est égal

à celui observé en surface. Cet angle peut être mesuré à l’aide d’un équipement approprié à condition

que l’opérateur soit placé au-dessus de la verticale de mesurage. Si le chenal est très profond, sujet à des

marées ou si le profil local de son lit varie rapidement, cette hypothèse ne doit pas être admise sans

vérification.

Si θ est l’angle mesuré entre la direction de l’écoulement et la perpendiculaire à la section transversale,

la vitesse servant au calcul du débit d’écoulement doit être obtenue comme indiqué par la Formule (2):

v=v × cosθ (2)
c m
v est la vitesse corrigée;
v est la vitesse mesurée.

NOTE Certains courantomètres permettent de mesurer directement la composante normale de la vitesse

lorsqu’ils sont maintenus perpendiculairement à la section de mesurage dans l’écoulement oblique. Dans ce cas,

cette correction n’est pas appliquée.
7.1.4 Détermination de la vitesse moyenne sur une verticale
7.1.4.1 Choix et classification

Le choix de la méthode permettant de déterminer la vitesse moyenne dépend de certains facteurs:

sécurité, temps disponible, largeur et profondeur du chenal, état du fond dans la section de mesurage et

en amont du bief, taux de variation du niveau, degré de précision souhaité et matériel utilisé.

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ISO 748:2021(F)
Ces méthodes sont classées de la façon suivante:
a) méthode de distribution des vitesses (voir 7.1.4.2);
b) méthodes utilisant un nombre réduit de points (voir 7.1.4.3);
c) méthode d’intégration (voir 7.1.5).
7.1.4.2 Méthode de distribution des vitesses

Avec cette méthode, les valeurs de vitesse sont obtenues par des relevés effectués en un certain

nombre de points le long de chaque verticale entre la surface de l’eau et le fond du chenal. Le nombre et

l’espacement des points doivent être choisis de manière à déte
...

FINAL
INTERNATIONAL ISO/FDIS
DRAFT
STANDARD 748
ISO/TC 113/SC 1
Hydrometry — Measurement of liquid
Secretariat: BIS
flow in open channels — Velocity
Voting begins on:
2021­07­29 area methods using point velocity
measurements
Voting terminates on:
2021­09­23
Hydrométrie — Mesurage du débit des cours d'eau — Méthodes
d'exploration du champ des vitesses utilisant le mesurage de la vitesse
par point
ISO/CEN PARALLEL PROCESSING
RECIPIENTS OF THIS DRAFT ARE INVITED TO
SUBMIT, WITH THEIR COMMENTS, NOTIFICATION
OF ANY RELEVANT PATENT RIGHTS OF WHICH
THEY ARE AWARE AND TO PROVIDE SUPPOR TING
DOCUMENTATION.
IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS
Reference number
BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL, TECHNO­
ISO/FDIS 748:2021(E)
LOGICAL, COMMERCIAL AND USER PURPOSES,
DRAFT INTERNATIONAL STANDARDS MAY ON
OCCASION HAVE TO BE CONSIDERED IN THE
LIGHT OF THEIR POTENTIAL TO BECOME STAN­
DARDS TO WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN
NATIONAL REGULATIONS. ISO 2021
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ISO/FDIS 748:2021(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2021

All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may

be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting

on the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address

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Published in Switzerland
ii © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO/FDIS 748:2021(E)
Contents Page

Foreword ..........................................................................................................................................................................................................................................v

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative references ...................................................................................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 1

4 Principle of the methods of measurements ............................................................................................................................. 1

5 Site selection ............................................................................................................................................................................................................. 2

5.1 Selection of site ....................................................................................................................................................................................... 2

5.2 Demarcation of site ............................................................................................................................................................................. 3

6 Measurement of cross-sectional area ............................................................................................................................................. 3

6.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 3

6.2 Measurement of width ..................................................................................................................................................................... 3

6.3 Measurement of depth ..................................................................................................................................................................... 3

7 Measurement of mean velocity ............................................................................................................................................................. 4

7.1 Determination of mean velocity using point velocity measurements..................................................... 4

7.1.1 General...................................................................................................................................................................................... 4

7.1.2 Measurement procedure ........................................................................................................................................... 4

7.1.3 Oblique flow ......................................................................................................................................................................... 5

7.1.4 Determination of the mean velocity in a vertical ................................................................................. 5

7.1.5 Integration method ........................................................................................................................................................ 8

7.1.6 Errors and limitations ................................................................................................................................................. 8

7.2 Determination of mean velocity from surface velocity ........................................................................................ 9

7.2.1 General...................................................................................................................................................................................... 9

7.2.2 Non-contact systems .................................................................................................................................................... 9

7.2.3 Surface one-point method by current meter ........................................................................................... 9

7.2.4 Measurement of velocity using floats ............................................................................................................ 9

7.2.5 Exceptions ............................................................................................................................................................................. 9

7.2.6 Main sources of error ................................................................................................................................................... 9

8 Computation of discharge ........................................................................................................................................................................10

8.1 Arithmetic methods .........................................................................................................................................................................10

8.1.1 General...................................................................................................................................................................................10

8.1.2 Mean­section method ...............................................................................................................................................10

8.1.3 Mid­section method ...................................................................................................................................................11

8.1.4 Bathymetric verticals ................................................................................................................................................11

8.2 Independent vertical method ..................................................................................................................................................12

8.3 Mean­section method — Horizontal planes ...............................................................................................................14

9 Uncertainties in flow measurement ..............................................................................................................................................14

9.1 General ........................................................................................................................................................................................................14

9.2 Method of calculating the uncertainty in discharge by measurement of velocity by

current meter ........................................................................................................................................................................................14

9.2.1 General...................................................................................................................................................................................14

9.2.2 Contributory uncertainties ..................................................................................................................................14

9.2.3 Combined uncertainty .............................................................................................................................................16

9.3 Method of calculating the uncertainty in discharge by measurement of velocity

using floats...............................................................................................................................................................................................17

9.3.1 General...................................................................................................................................................................................17

9.3.2 Contributory uncertainties ..................................................................................................................................17

9.3.3 Combined uncertainty in discharge .............................................................................................................17

9.4 Limitations ...............................................................................................................................................................................................18

9.5 Interpolated variance estimator (IVE) ............................................................................................................................19

9.6 Q+.....................................................................................................................................................................................................................19

9.7 Flaure ...........................................................................................................................................................................................................19

© ISO 2021 – All rights reserved iii
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ISO/FDIS 748:2021(E)

Annex A (informative) Use of point velocity current meters ....................................................................................................21

Annex B (informative) Surface velocity measurement using floats ..................................................................................24

Annex C (informative) Example surface velocity systems ...........................................................................................................28

Annex D (informative) Uncertainties in the velocity-area measurement ...................................................................30

Annex E (informative) Velocity measurement under ice conditions ...............................................................................33

Annex F (informative) Corrections for wetted length of wire when measuring depths with

wire not normal to surface ......................................................................................................................................................................39

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................42

iv © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO/FDIS 748:2021(E)
Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards

bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out

through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical

committee has been established has the right to be represented on that committee. International

organizations, governmental and non­governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.

ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of

electrotechnical standardization.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are

described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the

different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the

editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of

patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of

any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or

on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not

constitute an endorsement.

For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and

expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO’s adherence to the

World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www .iso .org/

iso/ foreword .html.

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 113, Hydrometry, Subcommittee SC 1,

Velocity area methods, in collaboration with the European Committee for Standardization (CEN)

Technical Committee CEN/TC 318, Hydrometry, in accordance with the Agreement on technical

cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).

This fifth edition cancels and replaces the fourth edition (ISO 748:2007), which has been technically

revised. The main changes compared with the previous edition are as follows:
— the document has been updated to take account of technological developments;
— Clause 7 has been revised to reduce uncertainties in measurements;
— ISO 9196 regarding measurement under ice conditions has been incorporated.

Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A

complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/ members .html.
© ISO 2021 – All rights reserved v
---------------------- Page: 5 ----------------------
FINAL DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/FDIS 748:2021(E)
Hydrometry — Measurement of liquid flow in open
channels — Velocity area methods using point velocity
measurements
1 Scope

This document specifies methods for determining the velocity and cross-sectional area of water flowing

in open channels and for calculating the discharge employing point velocity measurement devices.

It is applicable to methods using rotating­element current meters, acoustic doppler velocimeters (ADVs),

acoustic doppler current profiler (ADCP) stationary method, surface velocity measurement including

floats and other surface velocity systems.

Although some general procedures are discussed, this document does not describe in detail how to use

or deploy these systems.

NOTE For detailed procedures, refer to guidelines from instrument manufacturers and the appropriate

public agencies.
2 Normative references

The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content

constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For

undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

ISO 772, Hydrometry — Vocabulary and symbols
ISO 25377:2020, Hydrometric uncertainty guidance (HUG)
3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 772 apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
4 Principle of the methods of measurements
The principle depends upon determining velocity and cross-sectional area.
This is characterized as shown by Formula (1):
QV= A (1)
where
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Q is the flow (m /s);
V is the mean velocity (m/s) (averaged over the cross-section);
A is the cross­sectional area (m ).
A measuring site shall be chosen conforming to the specified requirements.

The cross-sectional area shall be measured by a method specified in this document, appropriate to the

dimensions.
Velocity observations shall be made by a method specified in this document.
The discharge shall be calculated by a method specified in this document.
5 Site selection
5.1 Selection of site
The site selected should conform to the following requirements.

a) The channel at the measuring site shall be straight and of uniform cross­section and slope in order

to minimize abnormal velocity distribution. The straight length should be at least six times the

width of the channel upstream, and at least three times the downstream width.

b) Flow directions for all points on any vertical across the width shall be parallel to one another and

at right angles to the measurement section.

c) The bed and margins of the channels shall be stable and well defined at all stages of flow in order

to facilitate accurate measurement of the cross-section and ensure uniformity of conditions during

and between discharge measurements.

d) The curves of the distribution of velocities shall be regular in the vertical and horizontal planes of

measurement.

e) Conditions at the section and in its vicinity shall also be such as to preclude changes taking place in

the velocity distribution during the period of measurement.
f) Sites displaying vortices, reverse flow or dead water shall be avoided.

g) The measurement section (including approach and exit) shall be clearly visible across its width and

unobstructed by trees, aquatic growth or other obstacles.

h) When gauging from a bridge with divide piers, each section of the channel shall be measured

separately. Particular care shall be taken in determining the velocity distribution when bridge

apertures are surcharged or obstructed.

i) The depth of water at the section shall be sufficient at all stages to ensure whichever device is

deployed it conforms to the manufactures minimum criteria for use.

j) If the site is to be established as a permanent station, it shall be easily accessible at all times with all

necessary measurement equipment appropriate to the flow conditions.

k) The section shall be sited away from pumps, sluices and outfalls, if their operation during a

measurement is likely to create unsteady flow conditions.
l) Sites where there is converging or diverging flow shall be avoided.

m) If a suitable straight section includes a bridge, wading and boat measurements shall be made away

from the effects of the bridge.
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n) The measurement of flow under ice cover is dealt with in Annex E. For streams that are subject

to formation of ice cover, the main part of this document shall be used when the stream is free

flowing.

o) It may, under certain conditions of river flow or level, prove necessary to carry out measurements

on sections upstream or downstream of the original chosen location. This is quite acceptable if

there are no substantial unmeasured losses or gains to the river in the intervening reach and so

long as all flow measurements can be related to any stage value recorded at the principal reference

section.

NOTE Ideal measurement conditions can be found when all requirements are satisfied. If ideal conditions

are not available, it is still possible to make a measurement, but uncertainty will be increased.

5.2 Demarcation of site

5.2.1 A permanent station, or one likely to be used frequently for future measurement, shall be

provided with means for demarcation of the cross­section and for determination of stage.

5.2.2 The position of each cross-section, normal to the mean direction of flow, shall be defined on the

two banks by clearly visible and readily identifiable markers. Where a site is subject to considerable snow

cover, the section line-markers may be referenced to other natural objects and, if possible, the position

noted using a global navigation satellite system (GNSS).

5.2.3 The stage shall be read from a gauge at the start and end of the measurement period. If the water

level changes rapidly, a level measurement is recommended to be taken at least every 30 min.

5.2.4 An auxiliary gauge on the opposite bank shall be installed where there is likelihood of a difference

in the level of water surface between the two banks. The mean of the measurements taken from the two

gauges shall be used as the mean level of the water surface and as a base for the cross-sectional profile of

the stream.
6 Measurement of cross-sectional area
6.1 General

The cross-sectional profile of the open channel at the gauging-site shall be determined at a sufficient

number of points to establish the shape of the bed and to minimize the uncertainty in the calculation of

the cross­sectional area.
6.2 Measurement of width

Measurement of the width of the channel and the width of the individual segments shall be obtained by

measuring the horizontal distance from or to a fixed reference point which shall be in the same vertical

plane as the cross­section at the measuring site.
6.3 Measurement of depth

Measurement of depth shall be made at intervals close enough to define the cross-sectional profile

accurately. The number of points at which depth is to be measured shall be at each vertical where

velocity is measured.

The number of sampling verticals depends on the variability of the water depth in the cross-section.

This number is adequate when the number of points does not significantly change the value of the

cross­section obtained.
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ISO/FDIS 748:2021(E)

Where it is impracticable to take more than one reading of the depth, the uncertainty in measurement

may be increased (see Clause 9).
7 Measurement of mean velocity
7.1 Determination of mean velocity using point velocity measurements
7.1.1 General

A range of instruments are available to measure point velocity. These are described in Annex A.

7.1.2 Measurement procedure

Velocity observations are normally made at the same time as measurements of the depth. Where,

however, the two measurements are made at different times, such as at a pre-surveyed station, the

velocity observations shall be taken at a sufficient number of places, and the horizontal distance

between observations shall be measured as described in 6.2 and 6.3

For all measurements, the best professional judgement of an experienced hydrographer should be used,

and detailed notes regarding the measurement and assumptions made should be included in the record.

In judging the recommended minimum number of verticals in small channels that are to be defined for

the purpose of determining flow at a particular location, the following criteria shall be applied.

— Channel width < 0,5 m n ≥ 15
— Channel width > 0,5 m and < 5m n ≥ 20
— Channel width > 5 m n ≥ 22

As far as possible, verticals should be chosen so that the discharge of each segment is less than 5 % of

the total and shall not exceed 10 % of the total.

For very small channels, practical considerations do not always allow the recommended minimum

number of verticals.

The distance between two verticals shall be greater than the width of the sensor and should not be less

than the minimum recommendations of the specific instrument used.

In all instances, measurements of depth made at the water’s edge are additional to the above. The first

and last verticals shall be as close as practically possible to the water’s edge.

The device used for point velocity measurement shall be held in position for a minimum of 30 s to obtain

a good representation of mean velocity. It shall be held so movement of the instrument is minimized

during the measurement period.

In channels where the flow is unsteady, it is possible to correct for the variations in the total discharge

during the period of the measurement not only by observing the change in stage, but also by continuously

measuring the velocity at some conveniently chosen point in the main current.

For continuity with previous versions of this document, the following criteria can be used but the level

of uncertainty of the overall measurement will be much greater.
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— Channel width < 0,5 m n = 5 to 6
— Channel width > 0,5 m and < 1 m n = 6 to 7
— Channel width > 1 m and < 3 m n = 7 to 12
— Channel width > 3 m and < 5 m n = 13 to 16
— Channel width > 5 m n ≥ 22

See Table D.6 for guidance on percentage uncertainty in measurement of mean velocity due to a limited

number of verticals.
7.1.3 Oblique flow

If oblique flow is unavoidable, either the velocity component perpendicular to the cross-section should

be measured directly or the velocity magnitude measured and corrected based upon the angle from

perpendicular. Special instruments have been developed for measuring the angle and velocity at a

point simultaneously. Where, however, these are not available and there is insignificant wind, the angle

of flow throughout the vertical can be assumed to be the same as that observed on the surface. This

angle can be measured with appropriate equipment provided that the operator is located above the

measurement vertical. If the channel is very deep, subjected to tides or the local bed profile is changing

rapidly, this assumption shall not be accepted without confirmation.

If the measured angle between the flow direction and the perpendicular to the cross-section is θ, the

velocity used for the computation of flow discharge shall be as shown by Formula (2):

v =v × cosθ (2)
c m
where
v is the velocity corrected;
v is the velocity measured.

NOTE Some current meters are equipped to measure the normal component of velocity directly when held

perpendicular to the measurement cross-section in oblique flow. This correction is not applied in such cases.

7.1.4 Determination of the mean velocity in a vertical
7.1.4.1 Choice and classification

The choice of the method for determining mean velocity depends on certain factors. These are safety,

time available, width and depth of the channel, bed conditions in the measuring section and the

upstream reach, rate of change of stage, degree of accuracy desired and equipment used.

These methods are classified as follows:
a) velocity distribution method (see 7.1.4.2);
b) reduced point methods (see 7.1.4.3);
c) integration method (see 7.1.5).
7.1.4.2 Velocity distribution method

Using this method, the values of the velocity are obtained from observations at a number of points in

each vertical between the surface of the water and the bed of the channel. The number and spacing

of the points shall be so chosen as to define accurately the velocity distribution in each vertical with

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a difference in readings between two adjacent points of not more than 20 % with respect to the

higher value. The location of the top and the bottom readings shall be chosen, taking into account the

specification under 7.1.2 and 7.1.3.

This subclause deals primarily with the determination of mean velocity in the vertical. It can be

necessary to apply the same principle to the determination of mean velocity close to the vertical side

or wall of a channel. The velocity curve can be extrapolated from the last measuring point to the bed or

vertical side of the channel by calculating v from Formula (3):
 m
vv= (3)
xa  
 
where

v is the open point velocity in the extrapolated zone at a distance x from the bed or vertical side;

v is the velocity at the last measuring point at a distance a from the bed or vertical side;

m is an exponent.

The mean velocity, v , between the bottom (or a vertical side) of the channel and the nearest point of

measurement (where the measured velocity is v ) can be calculated directly from Formula (4):

 
v = v (4)
 
m+1

Generally, m lies between 5 and 7 but it can vary over a wider range depending on the hydraulic

resistance. The value m = 4 applies to coarse beds or coarse vertic
...

PROJET
NORME ISO/FDIS
FINAL
INTERNATIONALE 748
ISO/TC 113/SC 1
Hydrométrie — Mesurage du débit des
Secrétariat: BIS
cours d'eau — Méthodes d'exploration
Début de vote:
2021-07-29 du champ des vitesses utilisant le
mesurage de la vitesse par point
Vote clos le:
2021-09-23
Hydrometry — Measurement of liquid flow in open channels —
Velocity area methods using point velocity measurements
LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET SONT
INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS OBSER-
VATIONS, NOTIFICATION DES DROITS DE PRO-
TRAITEMENT PARALLÈLE ISO/CEN
PRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT ÉVENTUELLEMENT
CONNAISSANCE ET À FOURNIR UNE DOCUMEN-
TATION EXPLICATIVE.
OUTRE LE FAIT D’ÊTRE EXAMINÉS POUR
ÉTABLIR S’ILS SONT ACCEPTABLES À DES FINS
INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET COM-
Numéro de référence
MERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE
ISO/FDIS 748:2021(F)
DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES
INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE
CONSIDÉRÉS DU POINT DE VUE DE LEUR POSSI-
BILITÉ DE DEVENIR DES NORMES POUVANT
SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA RÉGLEMENTA-
TION NATIONALE. ISO 2021
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ISO/FDIS 748:2021(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
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publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,

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Publié en Suisse
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Sommaire Page

Avant-propos ................................................................................................................................................................................................................................v

1 Domaine d'application ................................................................................................................................................................................... 1

2 Références normatives ................................................................................................................................................................................... 1

3 Termes et définitions ....................................................................................................................................................................................... 1

4 Principe des méthodes de mesurage............................................................................................................................................... 1

5 Sélection du site .................................................................................................................................................................................................... 2

5.1 Choix de l'emplacement .................................................................................................................................................................. 2

5.2 Délimitation de l'emplacement................................................................................................................................................. 3

6 Mesurage de l'aire de la section transversale ........................................................................................................................ 3

6.1 Généralités .................................................................................................................................................................................................. 3

6.2 Mesurage de la largeur ..................................................................................................................................................................... 3

6.3 Mesurage de la profondeur .......................................................................................................................................................... 4

7 Mesurage de la vitesse moyenne.......................................................................................................................................................... 4

7.1 Détermination de la vitesse moyenne par mesurage de la vitesse par point ................................... 4

7.1.1 Généralités ............................................................................................................................................................................ 4

7.1.2 Mode opératoire de mesurage ............................................................................................................................. 4

7.1.3 Écoulement oblique....................................................................................................................................................... 5

7.1.4 Détermination de la vitesse moyenne sur une verticale ............................................................... 5

7.1.5 Méthode d'intégration ................................................................................................................................................ 8

7.1.6 Erreurs et limites d'emploi ..................................................................................................................................... 8

7.2 Détermination de la vitesse moyenne à partir de la vitesse superficielle ........................................... 9

7.2.1 Généralités ............................................................................................................................................................................ 9

7.2.2 Systèmes sans contact ................................................................................................................................................. 9

7.2.3 Méthode du point unique en surface avec un courantomètre .................................................. 9

7.2.4 Mesurage de la vitesse à l'aide de flotteurs .............................................................................................. 9

7.2.5 Exceptions ..........................................................................................................................................................................10

7.2.6 Principales sources d'erreur...............................................................................................................................10

8 Calcul du débit .....................................................................................................................................................................................................10

8.1 Méthodes arithmétiques .............................................................................................................................................................10

8.1.1 Généralités .........................................................................................................................................................................10

8.1.2 Méthode de la section moyenne ......................................................................................................................10

8.1.3 Méthode de la section médiane........................................................................................................................11

8.1.4 Verticales bathymétriques ....................................................................................................................................12

8.2 Méthode des verticales indépendantes ..........................................................................................................................12

8.3 Méthode de la section moyenne — Plans horizontaux .....................................................................................14

9 Incertitudes sur le mesurage du débit ........................................................................................................................................14

9.1 Généralités ...............................................................................................................................................................................................14

9.2 Méthode de calcul de l'incertitude sur la détermination du débit par mesurage de

la vitesse à l'aide de courantomètres ................................................................................................................................14

9.2.1 Généralités .........................................................................................................................................................................14

9.2.2 Incertitudes contributives ....................................................................................................................................15

9.2.3 Incertitude composée ...............................................................................................................................................16

9.3 Méthode de calcul de l'incertitude sur la détermination du débit par mesurage de

la vitesse à l'aide de flotteurs ..................................................................................................................................................17

9.3.1 Généralités .........................................................................................................................................................................17

9.3.2 Incertitudes contributives ....................................................................................................................................17

9.3.3 Incertitude composée sur le débit .................................................................................................................18

9.4 Limites .........................................................................................................................................................................................................19

9.5 Méthode par estimation de la variance par interpolation (IVE – Interpolated

Variance Estimator) .........................................................................................................................................................................20

9.6 Q+.....................................................................................................................................................................................................................20

© ISO 2021 – Tous droits réservés iii
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ISO/FDIS 748:2021(F)

9.7 Flaure ...........................................................................................................................................................................................................20

Annexe A (informative) Utilisation des courantomètres à vitesse ponctuelle.......................................................21

Annexe B (informative) Mesurage de la vitesse superficielle à l'aide de flotteurs ............................................24

Annexe C (informative) Exemples de systèmes de vitesse superficielle ......................................................................28

Annexe D (informative) Incertitudes sur le mesurage par exploration du champ des vitesses ..........30

Annexe E (informative) Mesurage de la vitesse dans des conditions de glace .......................................................34

Annexe F (informative) Corrections de longueur immergée du câble dans le mesurage des

profondeurs par un câble non perpendiculaire à la surface ...............................................................................40

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................43

iv © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO/FDIS 748:2021(F)
Avant-propos

L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes

nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est

en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude

a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,

gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.

L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui

concerne la normalisation électrotechnique.

Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont

décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents

critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été

rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www

.iso .org/ directives).

L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de

droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable

de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant

les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de

l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de

brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/ brevets).

Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données

pour information, par souci de commodité, à l'intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un

engagement.

Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions

spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion

de l'ISO aux principes de l'Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles

techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www .iso .org/ iso/ fr/ avant -propos.

Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 113, Hydrométrie, sous-comité SC 1,

Méthodes d'exploration du champ des vitesses, en collaboration avec le Comité technique CEN/TC 318,

Hydrométrie, du Comité européen de normalisation (CEN), conformément à l'Accord de coopération

technique entre l'ISO et le CEN (Accord de Vienne).

Cette cinquième édition annule et remplace la quatrième édition (ISO 748:2007), qui a fait l'objet d'une

révision technique. Les principales modifications par rapport à l'édition précédente sont les suivantes:

— mise à jour du document pour tenir compte des évolutions technologiques;
— révision de l'Article 7 pour réduire les incertitudes relatives aux mesurages;
— intégration de l'ISO 9196 pour les mesurages dans des conditions de glace.

Il convient que l'utilisateur adresse tout retour d'information ou toute question concernant le présent

document à l'organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes

se trouve à l'adresse www .iso .org/ fr/ members .html.
© ISO 2021 – Tous droits réservés v
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PROJET FINAL DE NORME INTERNATIONALE ISO/FDIS 748:2021(F)
Hydrométrie — Mesurage du débit des cours d'eau —
Méthodes d'exploration du champ des vitesses utilisant le
mesurage de la vitesse par point
1 Domaine d'application

Le présent document spécifie des méthodes permettant de déterminer la vitesse et l'aire de la section

transversale d'un écoulement d'eau à surface libre et de calculer le débit à l'aide de dispositifs de

mesurage de la vitesse par point.

Il est applicable aux méthodes utilisant les courantomètres à élément rotatif, les vélocimètres à

effet Doppler acoustique (ADV), à la méthode stationnaire avec profileur acoustique de vitesse à

effet Doppler (ADCP), et aux mesurages de la vitesse superficielle, y compris les flotteurs et autres

systèmes de vitesse superficielle.

Bien que certaines procédures générales soient abordées, le présent document ne décrit pas en détail

comment utiliser ou déployer ces systèmes.

NOTE Pour les procédures détaillées, se référer aux lignes directrices des fabricants d'instruments et des

organismes publics appropriés.
2 Références normatives

Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu'ils constituent, pour tout ou partie de leur

contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique.

Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les

éventuels amendements).
ISO 772, Hydrométrie — Vocabulaire et symboles
ISO 25377:2020, Lignes directrices relatives à l'incertitude en hydrométrie
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 772 s'appliquent.

L'ISO et l'IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en

normalisation, consultables aux adresses suivantes:

— ISO Online browsing platform: disponible à l'adresse https:// www .iso .org/ obp

— IEC Electropedia: disponible à l'adresse https:// www .electropedia .org
4 Principe des méthodes de mesurage

Le principe dépend de la détermination de la vitesse et de l'aire de la section transversale.

Cela est caractérisé par la Formule (1):
QV= A (1)
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ISO/FDIS 748:2021(F)
Q est le débit (m /s);
V est la vitesse moyenne (m/s) (moyenne sur la section transversale);
A est l'aire de la section transversale (m ).

Un emplacement de mesurage doit être choisi conformément aux exigences spécifiées.

L'aire de la section transversale doit être mesurée selon une méthode spécifiée dans le présent

document et adaptée aux dimensions.

Les relevés de la vitesse doivent être réalisés selon une méthode spécifiée dans le présent document.

Le débit doit être calculé à l'aide d'une méthode spécifiée dans le présent document.

5 Sélection du site
5.1 Choix de l'emplacement
Il convient que l'emplacement satisfasse aux exigences suivantes:

a) à l'emplacement du mesurage, le chenal doit être rectiligne, ainsi que de section et de pente

uniformes afin de réduire au minimum la distribution anormale des vitesses. Il convient que la

longueur droite soit équivalente à au moins six fois la largeur du chenal en amont, et à au moins

trois fois la largeur en aval;

b) les directions d'écoulement de tous les points des verticales sur la largeur doivent être parallèles

les unes aux autres et perpendiculaires à la section de mesurage;

c) le lit et les bords des chenaux doivent être stables et bien définis à tous les niveaux de l'écoulement

de façon à permettre un mesurage précis de la section transversale et à garantir des conditions

uniformes pendant et entre deux jaugeages;

d) les courbes de distribution des vitesses doivent être régulières dans les plans de mesurage vertical

et horizontal;

e) les conditions d'écoulement à la section transversale et son voisinage doivent être telles qu'aucun

changement n'intervient dans la distribution des vitesses pendant la durée de mesurage;

f) les sites où des vortex ou des courants de retour ont tendance à se produire, ainsi que les zones

d'eau morte doivent être évités;

g) la section de mesurage (y compris à l'amont et à l'aval) doit être bien visible sur sa largeur et ne doit

pas être obstruée par des arbres, de la végétation aquatique ou tout autre obstacle;

h) lorsque le mesurage est effectué à partir d'un pont avec piliers de division, chaque section du chenal

doit être mesurée séparément. La détermination de la distribution des vitesses doit faire l'objet

d'une attention particulière lorsque les ouvertures du pont sont en charge ou obstruées;

i) la hauteur d'eau à la section de mesure choisie doit être suffisante à tous les niveaux pour garantir

la conformité aux critères minimaux du fabricant, quel que soit le dispositif déployé;

j) si l'emplacement est appelé à être défini comme une station permanente, il doit être aisément

accessible à tout moment avec le matériel de mesurage nécessaire adapté aux conditions

d'écoulement;

k) la section ne doit pas se trouver à proximité d'une pompe, d'un conduit de décharge ou d'un

déversoir, si la proximité de ces derniers est à même de créer des conditions d'écoulement instables;

l) les emplacements présentant un écoulement convergent ou divergent doivent être évités;

2 © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO/FDIS 748:2021(F)

m) si une section transversale appropriée comprend un pont, les mesurages à partir d'un bateau ou en

passant à gué doivent être effectués à distance des effets engendrés par le pont;

n) le mesurage du débit sous la glace est traité à l'Annexe E. Pour les cours d'eau sujets à formation de

glace en surface, la partie principale du présent document doit être utilisée lorsque l'écoulement du

cours d'eau est libre;

o) dans certaines conditions d'écoulement ou de niveau du cours d'eau, il peut s'avérer nécessaire

d'effectuer les mesurages sur des sections en amont ou en aval de l'emplacement initialement choisi.

Cela est tout à fait acceptable si les pertes ou apports non mesurés par rapport à l'écoulement sont

mineurs le long du bief d'intervention et tant que tous les mesurages du débit peuvent être reliés à

une valeur de niveau enregistrée dans la section de référence principale.

NOTE Les conditions de mesurage idéales peuvent être obtenues lorsque toutes les exigences sont satisfaites.

Si les conditions idéales ne sont pas disponibles, il est encore possible de réaliser un mesurage, mais l'incertitude

sera accrue.
5.2 Délimitation de l'emplacement

5.2.1 Une station permanente ou une station susceptible d'être fréquemment utilisée pour des

mesurages ultérieurs doit être équipée de moyens de repérage de la section et de détermination du

niveau.

5.2.2 La position de chaque section, perpendiculaire à la direction moyenne de l'écoulement, doit être

définie sur les deux rives par des repères clairement visibles et immédiatement identifiables. Lorsqu'un

emplacement peut être couvert par une importante couche de neige, les repères de la ligne de section

peuvent être référencés par rapport à d'autres objets et, si possible, la position notée à l'aide d'un

système mondial de navigation par satellite (GNSS).

5.2.3 Le niveau doit être lu sur une échelle limnimétrique au début et à la fin de la période de mesurage.

Si le niveau d'eau change rapidement, il est recommandé d'effectuer un mesurage du niveau au moins

toutes les 30 min.

5.2.4 Lorsqu'il y a lieu de craindre une différence du niveau de l'eau entre les deux rives, une échelle

limnimétrique auxiliaire doit être installée sur la rive opposée. La moyenne des valeurs relevées par les

deux échelles doit être utilisée comme niveau moyen de la surface de l'eau et comme base de tracé du

profil de la section transversale du cours d'eau.
6 Mesurage de l'aire de la section transversale
6.1 Généralités

Le profil de la section du chenal à l'emplacement des mesurages doit être déterminé en un nombre de

points suffisant pour établir la forme du fond et pour réduire au minimum l'incertitude liée au calcul de

l'aire de la section transversale.
6.2 Mesurage de la largeur

Les valeurs de la largeur du chenal et des éléments individuels de section doivent être obtenues en

mesurant les distances horizontales à partir d'un point de référence fixe ou jusqu'à un point de référence

fixe qui doit être situé dans le plan vertical de la section de mesurage.
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ISO/FDIS 748:2021(F)
6.3 Mesurage de la profondeur

Les mesurages de profondeur doivent être effectués à des intervalles suffisamment rapprochés pour

définir avec précision le profil de la section. Le nombre de points de mesurage de la profondeur doit

correspondre à chaque verticale où la vitesse est mesurée.

Le nombre de verticales d'échantillonnage dépend de la variabilité de la profondeur de l'eau dans la

section. Le nombre de points est adéquat lorsqu'il n'affecte pas sensiblement la valeur de la section

transversale obtenue.

Lorsqu'il est impossible de faire plus d'une seule lecture de la profondeur, l'incertitude de mesure peut

être augmentée (voir Article 9).
7 Mesurage de la vitesse moyenne
7.1 Détermination de la vitesse moyenne par mesurage de la vitesse par point
7.1.1 Généralités

Toute une gamme d'instruments est disponible pour mesurer la vitesse par point. Ils sont décrits à

l'Annexe A.
7.1.2 Mode opératoire de mesurage

Les relevés de la vitesse sont normalement effectués en même temps que les mesurages de profondeur.

Cependant, si les deux mesurages sont effectués à des moments différents, par exemple sur une station

préalablement étudiée, les relevés de vitesse doivent être effectués en un nombre suffisant de positions

et la distance horizontale entre les mesurages doit être mesurée comme spécifié en 6.2 et 6.3.

Il convient de faire appel au jugement professionnel d'un hydromètre expérimenté pour tous les

mesurages. Il convient également d'inclure des notes détaillées concernant les mesurages et les

hypothèses formulées dans le dossier.

Pour apprécier le nombre minimal recommandé de verticales à définir dans les chenaux étroits pour

déterminer le débit à un endroit particulier, les critères suivants doivent être appliqués.

— Largeur du chenal < 0,5 m n ≥ 15
— Largeur du chenal > 0,5 m et < 5 m n ≥ 20
— Largeur du chenal > 5 m n ≥ 22

Dans la mesure du possible, il convient de choisir les verticales de sorte que le débit de chaque élément

de section soit inférieur à 5 % du total et, en aucun cas, il ne doit dépasser 10 % du total.

Pour les chenaux très étroits, les considérations d'ordre pratique ne permettent pas toujours d'atteindre

le nombre minimal de verticales recommandé.

La distance entre deux verticales doit être supérieure à la largeur du capteur et il convient que cette

distance ne soit pas inférieure aux recommandations minimales relatives à l'instrument utilisé.

Dans tous les cas, les mesurages de profondeur effectués en bordure de l'eau s'ajoutent aux exigences

ci-dessus. Les première et dernière verticales doivent être aussi proches que possible de la bordure de

l'eau.

Le dispositif utilisé pour réaliser le mesurage de la vitesse par point doit être maintenu en position

pendant au moins 30 s afin d'obtenir une bonne représentation de la vitesse moyenne. Il doit être

maintenu afin de réduire au minimum le mouvement de l'instrument pendant le mesurage.

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Dans les chenaux où l'écoulement n'est pas stable, il est possible de corriger les variations du débit total

pendant la période de mesurage, non seulement en observant les changements du niveau, mais aussi en

mesurant de façon continue la vitesse en un point approprié du courant principal.

À des fins de continuité avec les précédentes versions du présent document, les critères suivants

peuvent être utilisés, mais le niveau d'incertitude du mesurage global sera beaucoup plus élevé.

— Largeur du chenal < 0,5 m n = 5 à 6
— Largeur du chenal > 0,5 m et < 1 m n = 6 à 7
— Largeur du chenal > 1 m et < 3 m n = 7 à 12
— Largeur du chenal > 3 m et < 5 m n = 13 à 16
— Largeur du chenal > 5 m n ≥ 22

Voir le Tableau D.6 pour des recommandations relatives au pourcentage d'incertitude lié au mesurage

de la vitesse moyenne en raison d'un nombre de verticales limité.
7.1.3 Écoulement oblique

Si un écoulement oblique est inévitable, il convient de mesurer soit directement la composante de

vitesse perpendiculaire à la section transversale, soit l'amplitude de la vitesse mesurée et corrigée en

fonction de l'angle par rapport à la perpendiculaire. Des instruments spéciaux ont été mis au point pour

mesurer simultanément l'angle et la vitesse en un point. Cependant, si l'on n'en dispose pas et s'il n'y a

pratiquement pas de vent, on peut admettre que l'angle de l'écoulement le long d'une verticale est égal

à celui observé en surface. Cet angle peut être mesuré à l'aide d'un équipement approprié à condition

que l'opérateur soit placé au-dessus de la verticale de mesurage. Si le chenal est très profond, sujet à

des marées ou si le profil local de son lit varie rapidement, cette hypothèse ne doit pas être admise sans

vérification.

Si θ est l'angle mesuré entre la direction de l'écoulement et la perpendiculaire à la section transversale,

la vitesse servant au calcul du débit d'écoulement doit être obtenue comme indiqué par la Formule (2):

v =v × cosθ (2)
c m
v est la vitesse corrigée;
v est la vitesse mesurée.

NOTE Certains courantomètres permettent de mesurer directement la composante normale de la vitesse

lorsqu'ils sont maintenus perpendiculairement à la section de mesurage dans l'écoulement oblique. Dans ce cas,

cette correction n'est pas appliquée.
7.1.4 Détermination de la vitesse moyenne sur une verticale
7.1.4.1 Choix et classification

Le choix de la méthode permettant de déterminer la vitesse moyenne dépend de certains facteurs:

sécurité, temps di
...

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