Liquid flow measurement in open channels — Velocity-area method using a restricted number of verticals

Mesure de débit des liquides dans les canaux découverts — Méthode d'exploration du champ des vitesses utilisant un nombre réduit de verticales

Le présent Rapport technique indique comment mesurer un débit par la méthode d'exploration du champ des vitesses utilisant trois verticales seulement, sans perte significative d'exactitude. Il conseille aussi sur l'opportunité du recours à une telle méthode. La méthode prescrite dans le présent Rapport technique n'est pas une variante à la méthode d'exploration du champ des vitesses prescrite dans l'ISO 748 qui donne des résultats précis et devrait être utilisée dans des conditions normales. La méthode raccourcie proposée n'a qu'une application limitée et ne doit être utilisée que dans des circonstances spéciales (des exemples sont donnés dans l'article 7).

General Information

Status
Withdrawn
Publication Date
20-Aug-1990
Withdrawal Date
20-Aug-1990
Current Stage
9599 - Withdrawal of International Standard
Start Date
01-Jun-2012
Completion Date
01-Jun-2012
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Technical report
ISO/TR 9823:1990 - Liquid flow measurement in open channels -- Velocity-area method using a restricted number of verticals
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Technical report
ISO/TR 9823:1990 - Mesure de débit des liquides dans les canaux découverts -- Méthode d'exploration du champ des vitesses utilisant un nombre réduit de verticales
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Technical report
ISO/TR 9823:1990 - Mesure de débit des liquides dans les canaux découverts -- Méthode d'exploration du champ des vitesses utilisant un nombre réduit de verticales
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Standards Content (sample)

TECHNICAL
REPORT
TR 9823
First edition
199049-O 1
Liquid flow measurement in open channels -
Velocity-area method using a restricted number
of verticals
Mesure de d&bit des liquides dans les canaux dkouverts - MHhode
d’exploration du champ des vitesses utilisant un nombre reduit de
verticales
Reference number
lSO/TR 9823: 1990(E)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO/TR 9823:1990(E)
Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national standards bodies (IS0 member bodies). The work
of preparing International Standards is normally carried out through IS0
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, govern-
mental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the
work. IS0 collaborates closely with the International Electrotechnical
Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The main task of technical committees is to prepare International Stan-
dards, but in exceptional circumstances a technical committee may
propose the publication of a Technical Report of one of the following
types:
type 1, when the required support cannot be obtained for the publi-
cation of an International Standard, despite repeated efforts;
- type 2, when the subject is still under technical development or
where for any other reason there is the future but not immediate
possibility of an agreement on an International Standard;
- type 3, when a technical committee has collected data of a different
kind from that which is normally published as an International Stan-
dard (“state of the art”, for example).
Technical Reports of types 1 and 2 are subject to review within three
years of publication, to decide whether they can be transformed into
International Standards. Technical Reports of type 3 do not necessarily
have to be reviewed until the data they provide are considered to be no
longer valid or useful.
ISO/TR 9823, which is a Technical Report of type 2, was prepared by
Technical Committee ISO/TC 113, Measurement of liquid flow in open
channels.
Annexes A and B form an integral part of this Technical Report.
0 IS0 1990

All rights reserved. No part of this publication may be reproduced or utilized in any form

or by any means, electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without

permission in writing from the publisher.
International Organizati on for Standardization
Case Postale 56 l CH-1 21 1 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO/TR 9823:1990(E)
Introduction
The measurement of discharge using the velocity-area method is a la-
borious and costly procedure. There is often a great temptation to use
fewer verticals for the measurement than is recommended in IS0 748
but such a short-cut can lead to considerable loss in the accuracy of the
discharge determination. This Technical Report illustrates how the ac-
curacy of such a short-cut discharge measurement can be improved
considerably by optimization of the interpolation method.
. . .
Ill
---------------------- Page: 3 ----------------------
This page intentionally left blank
---------------------- Page: 4 ----------------------
~~-~-
TECHNICAL REPORT ISO/TR 9823:1990(E)
Liquid flow measurement in open channels - Velocity-area
method using a restricted number of verticals
IEC and IS0 maintain registers of currently valid
1 Scope
International Standards.
This Technical Report describes a velocity-area
IS0 7483979, Liquid flow measurement in open
method which can be carried out using three verti-
channels - Velocity-area methods.
cals only, without significant loss of accuracy, and
gives advice on when such a “short-cut” method
IS0 7723988, Liquid f7ow measurement in open
should be used.
channels - Vocabulary and symbols.
The method specified in this Technical Report is not
an alternative to the velocity-area method specified
IS0 YlOO-1:1981, Liquid f7ow measurement in open
in IS0 748, which gives accurate results and should
channels - Part 1: Establishment and operation of a
be used under normal conditions. This short-cut
method has a limited field of application and is in- gauging station.
tended for use only in special circumstances, ex-
amples of which are given in clause 7.
3 Definitions
For the purposes of this Technical Report, the defi-
nitions given in IS0 772 apply.
2 Normative references
4 Symbols
The following standards contain provisions which,
through reference in this text, constitute provisions

of this Technical Report. At the time of publication, The symbols used in this Technical Report are listed

the editions indicated were valid. All standards are in table 1. The convention has been adopted that

subject to revision, and parties to agreements based upper case letters refer to values based on the total

on this Technical Report are encouraged to investi- discharge measurement, whilst lower case letters

gate the possibility of applying the most recent edi- refer to values relating to some portion less than the

tions of the standards indicated below. Members of total.
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO/TR 9823:1990(E)
- Symbols
Table 1
Symbol Quantity Dimensions Unit
L* m*
A Area of cross-section
R Width of channel at water surface L m
- -
c Value derived from C =
QI( o”“B)
Value derived at measured vertical from c = V/Jd
c Arithmetic mean of c values for a discharge measurement
B Mean depth, derived from D = A/B L m
d Measured depth at vertical L m
H Stage, as read at gauge L m
L3 T-1 m3/s
Total discharge
Unit width discharge L* T-1 m*/s
v Mean velocity at the vertical LT-1 m/s
f&Jq = ~3ll/&- = c3
5 Theory
Similarly,
The discharge per unit width q may be expressed
%lJ&- = ,l-JK = c3
q = Cd3’2
6 Methodology
Therefore,
/* /* -
= =
= 6.1 The method proposed has been derived from
C dF/c?
412 &J-
work carried out by Dutch water engineers in the
and
Netherlands. From studies carried out on the River
Rhine and on tidal rivers, they have established the
c = Q/(F’*B)
following relationships (see also table 1):
c = Q/(o3/2R)
Their work has been extended to apply these re-
lationships to other rivers in other parts of the world,
to develop these relationships, as well as to deter-
mine the optimum number of verticals to be used
and where in the section these verticals should be
Figure 1 - Cross=section of river located.
6.2 It has been established that three verticals, lo-
cated in terms of width alone, should be used. For
rivers where discharge has not been measured
With reference to figure 1, V,, V2 and V, are the
previously, the best results appear to be given when
measured mean velocities, and d,, d2 and C& are the
the verticals are located at one-quarter, one-half and
measured depths, at the verticals 1, 2 and 3 re-
-three-quarters of the width.
spectively. The mean velocity I/I at the vertical x is
calculated from the equation
6.3 From the normal surveys carried out after the
= -v,/Jd, = c,
selection of the measurement section (see
IS0 11004) it is necessary to derive relationships
and the mean velocity V’.‘. at the vertical y is calcu-
between stage and other dimensions such that a
lated from
reading of stage defines the other values. Thus, by
reading the stage, the related width and cross-
tt,/JT = 9-i/J%- = ~2
sectional area, and hence the mean depth, may be
or obtained.
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO/TR 9823:1990(E)
8.1.4 On arrival at the site to perform the meas-
7 Applications
urements, read the stage. From the table or graph
prepared in 8.1.3, determine the corresponding val-
The method is applicable whenever there is an ex-
ues of the width, cross-sectional area and mean
ceptional need for speed in the completion of a dis-
depth.
charge measurement. Examples of such
applications are as follows.
8.1.5 Locate the first vertical at one-quarter of the
One example is that of a new measurement sec-
width (determined in 8.1.4) from the water’s edge.
tion on a river where measurements have not
Sound for depth and measure the velocity using a
been carried out before, and where there is a
current-meter to determine the mean velocity at the
need to derive a stage-discharge relationshipI)
vertical. Repeat these operations at verticals located
quickly, so that studies on the potential yield of
at one-half and three-quarters of the width.
the river for some development project can
commence.
8.1.6 Compute c for each of the three verticals from
the equation
Another example is when high stage does not
permit the normal amount of time for measure-
ment, or during flash floods when the rapid vari- C- - i&o-
ation in the stage may limit the amount of time
available.
8.1.7 Carry out the computations specified in either
a) or b) below.
A special case may be that of a gauging station
which is in constant use, where expenditure
a) Determine the average of the three values of c.
constraints may dictate economies. In such a
Assume that this value of C is equal to C, and
case, special calibration techniques can be used
compute the discharge from the equation
(see 8.2 and annex B), which should enhance the
accuracy of the results.
Q = D”‘*BC
A further example is the measurement of the
discharge of tidal rivers*).
NOTE 1 See annex A for a worked example.
b) For each of the values
of c, calculate the value
of V using the equation
8 Procedure
v= dc
8.1 Rivers on W hich no previous
Compute the discharge from the equation
measurements h ave been carried out
Q = ~~di~i
8.1.1 Select the measuring section in accordance
j- 1
with the recommendations given in IS0 1100-I.
where
8.1.2 Carry out a topographic and hydrographic
is the total number of verticals (i.e. 3);
survey of the section and install a gauge in accord-
ance with the recommendations given in IS0 1100-l.
!!+ is the width of the ith segment.
8.1.3 From the survey data, define the following
relationships:
82 Rivers on which vious measurements
Pre
h&e been carr lied ou t
a) stage versus width;
b) stage
...

ISO
RAPPORT
TECHNIQUE TR 9823
ère édition
1990-09-O 1
Mesure de débit des liquides dans les canaux
- Méthode d’exploration du champ
découverts
des vitesses utilisant un nombre réduit de
verticales
Liquid f7ow measurement in open channels - Velocity-area method
using a restricted number of verticals
Numéro de référence
ISO/TR 9823: 1990(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO/TR 9823:1990(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres
de I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général
confiée aux comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre inté-
ressé 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 I’ISO participent également aux tra-
vaux. L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique
internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotech-
nique.
La tâche principale des comités techniques est d’élaborer les Normes
internationales, mais, exceptionnellement, un comité technique peut
proposer la publication d’un rapport technique de l’un des types sui-
vants:
- type 1, lorsque, en dépit de maints efforts, l’accord requis ne peut
être réalisé en faveur de la publication d’une Norme internationale;
- type 2, lorsque le sujet en question est encore en cours de dévelop-
pement technique ou lorsque, pour toute autre raison, la possibilité
d’un accord pour la publication d’une Norme internationale peut être
envisagée pour l’avenir mais pas dans l’immédiat;
- type 3, lorsqu’un comité technique a réuni des données de nature
différente de celles qui sont normalement publiées comme Normes
internationales (ceci pouvant comprendre des informations sur l’état
de la technique, par exemple).
Les rapports techniques des types 1 et 2 font l’objet d’un nouvel examen
trois ans au plus tard après leur publication afin de décider éven-
tuellement de leur transformation en Normes internationales. Les rap-
ports techniques du type 3 ne doivent pas nécessairement être révisés
avant que les données fournies ne soient plus jugées valables ou utiles.
L’ISO/TR 9823, rapport technique du type 2, a été élaboré par le comité
technique ISO/TC .113, Mesure de débit des liquides dans les canaux
découverts.
Les annexes A et B font partie intégrante du présent Rapport technique.
0 iso 1990

Droits de reproduction réservés. Aucune partie de cette publication ne peut être repro-

duite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou

mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord écrit de l’éditeur.

international e de normalisation
Organisation
Case Postale 56 l CH-121 Genève 20 l Suisse
imprimé en Suisse
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO/TR 9823:1990(F)
Introduction
Le mesurage du débit par la méthode d’exploration du champ des vi-
tesses est une procédure laborieuse et coûteuse. D’où la tentation de
réduire le nombre de verticales de mesure recommandé dans I’ISO 748;
mais un tel risque peut conduire à une perte considérable d’exactitude
dans la détermination du débit. Le présent Rapport technique démontre
comment une méthode utilisant un nombre réduit de verticales peut
considérablement améliorer l’exactitude par optimisation de I’interpo-
lation.
. . .
Ill
---------------------- Page: 3 ----------------------
Page blanche
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO/TR 9823:1990(F)
RAPPORT TECHNIQUE
Mesure de débit des liquides dans les canaux découverts -
Méthode d’exploration du champ des vitesses utilisant un
nombre réduit de verticales
sont invitées à rechercher la possibilité d’appliquer
1 Domaine d’application
les éditions les plus récentes des normes indiquées
ci-après. Les membres de la CEI et de I’ISO possè-
Le présent Rapport technique indique comment
dent le registre des Normes internationales en vi-
mesurer un débit par la méthode d’exploration du
gueur à un moment donné.
champ des vitesses utilisant trois verticales seu-
lement, sans perte significative d’exactitude. Il
ISO 748:1979, Mesure de débit des liquides dans les
conseille aussi sur l’opportunité du recours a une
- Méthodes d’exploration du
canaux découverts
telle méthode.
champ des vitesses.
La méthode prescrite dans le présent Rapport tech-
ISO 772:1988, Mesure de débit des liquides dans les
nique n’est pas une variante à la méthode d’explo-

ration du champ des vitesses prescrite dans canaux découverts - Vocabulaire et symboles.

I’ISO 748 qui donne des résultats précis et devrait
être utilisée dans des conditions normales. La mé-

thode raccourcie proposée n’a qu’une application ISO 1 IOO-1:1981, Mesure de débit des liquides dans

les canaux découverts - Partie 1: Établissement et
limitée et ne doit être utilisée que dans des cir-
exploitation d’une station de jaugeage.
constances spéciales (des exemples sont donnés
dans l’article 7).
3 Définitions
Pour les besoins du présent Rapport technique, les
définitions données dans I’ISO 772 s’appliquent.
2 Références normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions 4 Symboles
qui, par suite de la référence qui en est faite,

constituent des dispositions valables pour le présent Les symboles utilisés dans le présent Rapport tech-

Rapport technique. Au moment de la publication, les nique figurent au tableau 1. Par convention, les ma-

éditions indiquées étaient en vigueur. Toute norme juscules se rapportent aux valeurs relatives au

mesurage du débit total alors que les minuscules
est sujette à révision et les parties prenantes des

accords fondés sur le présent Rapport technique se rapportent à des valeurs moindres.

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ISO/TR 9823:1990(F)
Tableau 1 - Symboles
Symbole Grandeur
Dimensions Unités
A Aire de la section transversale L2 m2
R Largeur de chenal à la surface de l’eau
L m
- -
c Valeur dérivée de C = Q/($‘*B)
c Valeur dérivée de c = F/@ à la verticale mesurée
F Moyenne arithmétique des valeurs de c pour un mesurage de débit
ï7 Profondeur moyenne du chenal (D = AIR) L m
d Profondeur mesurée à la verticale
L m
H Hauteur de charge mesurée
L m
Débit total L3 T-1 m3/s
Débit par unité de largeur L2 T-1 m%
F Vitesse moyenne à la verticale LT-’
m/s
De même
5 Théorie
Le débit par unité de largeur, q, est égal à:
q = Cd3i2
6 Méthodologie
Donc
6.1 La méthode proposée est inspirée des travaux
effectués aux Pay-Bas par des ingénieurs
hydrologues néerlandais. A partir d’études effec-
tuées sur le Rhin et sur d’autres fleuves à marée, ils
ont établi les relations suivantes (voir aussi
c = Q/(F/28)
tableau 1):
Ces travaux ont été élargis afin d’appliquer ces re-
lations a d’autres cours d’eau dans d’autres parties
du monde, pour améliorer les rapports définis, et
pour déterminer le nombre optimal de verticales à
utiliser et l’emplacement de ces verticales dans le
Section transversale de la rivière
Figure 1 -
troncon de mesurage.
6.2 Il a été établi que trois verticales réparties sur
la seule largeur devraient être utilisées. Dans des
Selon la figure 1, F,, F2 et F3 sont les vitesses
cours d’eau dont le débit n’a pas été mesuré anté-
moyennes mesurées aux trois verticales, et d,, d2 et
rieurement, les meilleurs résultats semblent obte-
d3 sont les profondeurs mesurées. La vitesse
nus par des verticales situées à 1/4, 1/2 et 3/4 de la
moyenne VX sur la verticale x est calculée à partir
largeur.
de:
uJ&- = WJT- = Cl
6-3 Les études normales réalisées après sélection
du troncon de mesurage (voir ISO 1100-l) montrent
et la vitesse moyenne Yy sur la verticale y est cal-
qu’il est nécessaire de dériver des relations entre
culée à partir de:
la hauteur de charge et les autres dimensions de
telle facon que la valeur de hauteur de charge rele-
YylJq- = FT2/& = c2
vée donne les autres valeurs. En relevant la hauteur
de charge, on peut ainsi obtenir la largeur et l’aire
de la section transversale correspondante et donc,
la profondeur moyenne.
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO/TR 9823:1990(F)
8.1.4 Dès l’arrivée sur le site de mesurage, relever
7 Applications
la hauteur de charge. A partir du tableau ou du
graphique préparé en 8.1.3, calculer les valeurs
La méthode est applicable à chaque fois qu’il est
correspondantes de largeur, d’aire de section
exceptionnellement nécessaire de connaître la vi-
transversale et de profondeur moyenne.
tesse pour achever un mesurage du débit. Des
exemples de telles applications sont les suivants.
8.1.5 Fixer de la rive l’emplacement de la première
Tel est le cas par exemple lorsqu’on choisit un
verticale à un quart de la largeur (obtenue en
nouveau tronçon de mesurage dans un cours
8.1.4). Faire un sondage de profondeur et mesurer
d’eau où jamais aucun mesurage n’a été effec-
la vitesse à l’aide d’un moulinet pour obtenir la vi-
tué et lorsqu’il est nécessaire d’évaluer rapi-
tesse moyenne sur la verticale en question. Répéter
dement le rapport hauteur/débitl) pour pouvoir
les mêmes opérations à la moitié et aux trois quarts
commencer les études sur le rendement poten-
de la largeur.
tiel du cours d’eau dans un projet de dévelop-
pement quelconque.
8.1.6 Calculer c pour chacune des trois verticales
à partir de l’équation:
Tel est également le cas lorsque la grande hau-
teur de charge ne permet pas une durée suffi-
c=-
sante pour les mesurages ou lorsqu’une crue
VlJJ-
éclair avec fluctuations rapides de la hauteur de
charge peut limiter le temps disponible.
8.1.7 Effectuer les calculs suivants:
Un autre cas spécial peut être celui d’une station
a) Faire la moyenne des trois valeurs de c. Prendre
de jaugeauge utilisée constamment, mais où des
comme hypothèse que la valeur de C est la
restrictions budgétaires imposent des écono-
même que celle de C et calculer le débit à l’aide
mies. Dans ce cas, on peut recourir a des tech-
de l’équation:
niques d’étalonnage spéciales (voir 8.2 et
annexe B) qui devraient améliorer l’exactitude
Q = 0”j2BC
des résultats.

Un autre exemple est le mesurage du débit dans NOTE 1 Voir en annexe A un exemple de calcul.

des fleuves à marée*).
b) Pour chaque valeur de c, calculer la valeur de F
à partir de l’équation:
8 Mode opératoire
v- dc
8.1 Cours d’eau où aucun mesurage n’a
jamais été fait
Déterminer le débit Q à l’aide de l’équation:
8.1.1 Choisir le troncon de mesurage selon les re-
Q = &d&+
commandations de HSO 1100-l.
i- 1
8.1.2 Effectuer une étude topographique et
hydrographique du troncon e
...

ISO
RAPPORT
TECHNIQUE TR 9823
ère édition
1990-09-O 1
Mesure de débit des liquides dans les canaux
- Méthode d’exploration du champ
découverts
des vitesses utilisant un nombre réduit de
verticales
Liquid f7ow measurement in open channels - Velocity-area method
using a restricted number of verticals
Numéro de référence
ISO/TR 9823: 1990(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO/TR 9823:1990(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres
de I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général
confiée aux comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre inté-
ressé 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 I’ISO participent également aux tra-
vaux. L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique
internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotech-
nique.
La tâche principale des comités techniques est d’élaborer les Normes
internationales, mais, exceptionnellement, un comité technique peut
proposer la publication d’un rapport technique de l’un des types sui-
vants:
- type 1, lorsque, en dépit de maints efforts, l’accord requis ne peut
être réalisé en faveur de la publication d’une Norme internationale;
- type 2, lorsque le sujet en question est encore en cours de dévelop-
pement technique ou lorsque, pour toute autre raison, la possibilité
d’un accord pour la publication d’une Norme internationale peut être
envisagée pour l’avenir mais pas dans l’immédiat;
- type 3, lorsqu’un comité technique a réuni des données de nature
différente de celles qui sont normalement publiées comme Normes
internationales (ceci pouvant comprendre des informations sur l’état
de la technique, par exemple).
Les rapports techniques des types 1 et 2 font l’objet d’un nouvel examen
trois ans au plus tard après leur publication afin de décider éven-
tuellement de leur transformation en Normes internationales. Les rap-
ports techniques du type 3 ne doivent pas nécessairement être révisés
avant que les données fournies ne soient plus jugées valables ou utiles.
L’ISO/TR 9823, rapport technique du type 2, a été élaboré par le comité
technique ISO/TC .113, Mesure de débit des liquides dans les canaux
découverts.
Les annexes A et B font partie intégrante du présent Rapport technique.
0 iso 1990

Droits de reproduction réservés. Aucune partie de cette publication ne peut être repro-

duite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou

mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord écrit de l’éditeur.

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Organisation
Case Postale 56 l CH-121 Genève 20 l Suisse
imprimé en Suisse
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ISO/TR 9823:1990(F)
Introduction
Le mesurage du débit par la méthode d’exploration du champ des vi-
tesses est une procédure laborieuse et coûteuse. D’où la tentation de
réduire le nombre de verticales de mesure recommandé dans I’ISO 748;
mais un tel risque peut conduire à une perte considérable d’exactitude
dans la détermination du débit. Le présent Rapport technique démontre
comment une méthode utilisant un nombre réduit de verticales peut
considérablement améliorer l’exactitude par optimisation de I’interpo-
lation.
. . .
Ill
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Page blanche
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ISO/TR 9823:1990(F)
RAPPORT TECHNIQUE
Mesure de débit des liquides dans les canaux découverts -
Méthode d’exploration du champ des vitesses utilisant un
nombre réduit de verticales
sont invitées à rechercher la possibilité d’appliquer
1 Domaine d’application
les éditions les plus récentes des normes indiquées
ci-après. Les membres de la CEI et de I’ISO possè-
Le présent Rapport technique indique comment
dent le registre des Normes internationales en vi-
mesurer un débit par la méthode d’exploration du
gueur à un moment donné.
champ des vitesses utilisant trois verticales seu-
lement, sans perte significative d’exactitude. Il
ISO 748:1979, Mesure de débit des liquides dans les
conseille aussi sur l’opportunité du recours a une
- Méthodes d’exploration du
canaux découverts
telle méthode.
champ des vitesses.
La méthode prescrite dans le présent Rapport tech-
ISO 772:1988, Mesure de débit des liquides dans les
nique n’est pas une variante à la méthode d’explo-

ration du champ des vitesses prescrite dans canaux découverts - Vocabulaire et symboles.

I’ISO 748 qui donne des résultats précis et devrait
être utilisée dans des conditions normales. La mé-

thode raccourcie proposée n’a qu’une application ISO 1 IOO-1:1981, Mesure de débit des liquides dans

les canaux découverts - Partie 1: Établissement et
limitée et ne doit être utilisée que dans des cir-
exploitation d’une station de jaugeage.
constances spéciales (des exemples sont donnés
dans l’article 7).
3 Définitions
Pour les besoins du présent Rapport technique, les
définitions données dans I’ISO 772 s’appliquent.
2 Références normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions 4 Symboles
qui, par suite de la référence qui en est faite,

constituent des dispositions valables pour le présent Les symboles utilisés dans le présent Rapport tech-

Rapport technique. Au moment de la publication, les nique figurent au tableau 1. Par convention, les ma-

éditions indiquées étaient en vigueur. Toute norme juscules se rapportent aux valeurs relatives au

mesurage du débit total alors que les minuscules
est sujette à révision et les parties prenantes des

accords fondés sur le présent Rapport technique se rapportent à des valeurs moindres.

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ISO/TR 9823:1990(F)
Tableau 1 - Symboles
Symbole Grandeur
Dimensions Unités
A Aire de la section transversale L2 m2
R Largeur de chenal à la surface de l’eau
L m
- -
c Valeur dérivée de C = Q/($‘*B)
c Valeur dérivée de c = F/@ à la verticale mesurée
F Moyenne arithmétique des valeurs de c pour un mesurage de débit
ï7 Profondeur moyenne du chenal (D = AIR) L m
d Profondeur mesurée à la verticale
L m
H Hauteur de charge mesurée
L m
Débit total L3 T-1 m3/s
Débit par unité de largeur L2 T-1 m%
F Vitesse moyenne à la verticale LT-’
m/s
De même
5 Théorie
Le débit par unité de largeur, q, est égal à:
q = Cd3i2
6 Méthodologie
Donc
6.1 La méthode proposée est inspirée des travaux
effectués aux Pay-Bas par des ingénieurs
hydrologues néerlandais. A partir d’études effec-
tuées sur le Rhin et sur d’autres fleuves à marée, ils
ont établi les relations suivantes (voir aussi
c = Q/(F/28)
tableau 1):
Ces travaux ont été élargis afin d’appliquer ces re-
lations a d’autres cours d’eau dans d’autres parties
du monde, pour améliorer les rapports définis, et
pour déterminer le nombre optimal de verticales à
utiliser et l’emplacement de ces verticales dans le
Section transversale de la rivière
Figure 1 -
troncon de mesurage.
6.2 Il a été établi que trois verticales réparties sur
la seule largeur devraient être utilisées. Dans des
Selon la figure 1, F,, F2 et F3 sont les vitesses
cours d’eau dont le débit n’a pas été mesuré anté-
moyennes mesurées aux trois verticales, et d,, d2 et
rieurement, les meilleurs résultats semblent obte-
d3 sont les profondeurs mesurées. La vitesse
nus par des verticales situées à 1/4, 1/2 et 3/4 de la
moyenne VX sur la verticale x est calculée à partir
largeur.
de:
uJ&- = WJT- = Cl
6-3 Les études normales réalisées après sélection
du troncon de mesurage (voir ISO 1100-l) montrent
et la vitesse moyenne Yy sur la verticale y est cal-
qu’il est nécessaire de dériver des relations entre
culée à partir de:
la hauteur de charge et les autres dimensions de
telle facon que la valeur de hauteur de charge rele-
YylJq- = FT2/& = c2
vée donne les autres valeurs. En relevant la hauteur
de charge, on peut ainsi obtenir la largeur et l’aire
de la section transversale correspondante et donc,
la profondeur moyenne.
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ISO/TR 9823:1990(F)
8.1.4 Dès l’arrivée sur le site de mesurage, relever
7 Applications
la hauteur de charge. A partir du tableau ou du
graphique préparé en 8.1.3, calculer les valeurs
La méthode est applicable à chaque fois qu’il est
correspondantes de largeur, d’aire de section
exceptionnellement nécessaire de connaître la vi-
transversale et de profondeur moyenne.
tesse pour achever un mesurage du débit. Des
exemples de telles applications sont les suivants.
8.1.5 Fixer de la rive l’emplacement de la première
Tel est le cas par exemple lorsqu’on choisit un
verticale à un quart de la largeur (obtenue en
nouveau tronçon de mesurage dans un cours
8.1.4). Faire un sondage de profondeur et mesurer
d’eau où jamais aucun mesurage n’a été effec-
la vitesse à l’aide d’un moulinet pour obtenir la vi-
tué et lorsqu’il est nécessaire d’évaluer rapi-
tesse moyenne sur la verticale en question. Répéter
dement le rapport hauteur/débitl) pour pouvoir
les mêmes opérations à la moitié et aux trois quarts
commencer les études sur le rendement poten-
de la largeur.
tiel du cours d’eau dans un projet de dévelop-
pement quelconque.
8.1.6 Calculer c pour chacune des trois verticales
à partir de l’équation:
Tel est également le cas lorsque la grande hau-
teur de charge ne permet pas une durée suffi-
c=-
sante pour les mesurages ou lorsqu’une crue
VlJJ-
éclair avec fluctuations rapides de la hauteur de
charge peut limiter le temps disponible.
8.1.7 Effectuer les calculs suivants:
Un autre cas spécial peut être celui d’une station
a) Faire la moyenne des trois valeurs de c. Prendre
de jaugeauge utilisée constamment, mais où des
comme hypothèse que la valeur de C est la
restrictions budgétaires imposent des écono-
même que celle de C et calculer le débit à l’aide
mies. Dans ce cas, on peut recourir a des tech-
de l’équation:
niques d’étalonnage spéciales (voir 8.2 et
annexe B) qui devraient améliorer l’exactitude
Q = 0”j2BC
des résultats.

Un autre exemple est le mesurage du débit dans NOTE 1 Voir en annexe A un exemple de calcul.

des fleuves à marée*).
b) Pour chaque valeur de c, calculer la valeur de F
à partir de l’équation:
8 Mode opératoire
v- dc
8.1 Cours d’eau où aucun mesurage n’a
jamais été fait
Déterminer le débit Q à l’aide de l’équation:
8.1.1 Choisir le troncon de mesurage selon les re-
Q = &d&+
commandations de HSO 1100-l.
i- 1
8.1.2 Effectuer une étude topographique et
hydrographique du troncon e
...

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