ISO 18320:2020
(Main)Hydrometry — Measurement of liquid flow in open channels — Determination of the stage–discharge relationship
Hydrometry — Measurement of liquid flow in open channels — Determination of the stage–discharge relationship
This document specifies methods of determining the stage?discharge relationship for gauging stations. It specifies an accuracy for defining the stage?discharge relationship based on a sufficient number of discharge measurements, complete with corresponding stage measurements. This document considers stable and unstable channels and includes brief descriptions of the effects on the stage?discharge relationship of the transition from inbank to overbank flows, shifting controls, variable backwater and hysteresis. Methods of determining discharge for twin-gauge stations, ultrasonic velocity-measurement stations and other complex rating curves are not described in detail. NOTE These types of rating curves are described separately in other International Standards, Technical Specifications and Technical Reports, which are listed in the Bibliography.
Hydrométrie — Measurage du débit des cours d'eau — Détermination de la relation hauteur–débit
Le présent document spécifie des méthodes permettant de déterminer la relation hauteur?débit pour des stations hydrométriques. Un nombre suffisant de jaugeages, complétés par des mesurages de hauteur correspondants, est nécessaire afin de définir une relation hauteur?débit selon l'exactitude requise par le présent document. Le présent document étudie les chenaux, qu'ils soient stables ou instables, et comporte une brève description des effets hydrauliques sur la relation hauteur?débit de la transition entre l'écoulement sans débordement et l'écoulement avec débordement, des détarages, du remous variable et des effets d'hystérésis. Les méthodes de détermination du débit pour les stations à double échelle, les stations vélocimétriques par ultrasons et les autres courbes de tarage complexes ne sont pas décrites en détails. NOTE Ces types de courbes de tarage sont répertoriés séparément dans d'autres Normes internationales, Spécifications techniques et Rapports techniques, listés dans la Bibliographie.
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DRAFT INTERNATIONAL STANDARD
ISO/DIS 18320
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2018-07-31 2018-10-23
Hydrometry — Determination of liquid flow in open
channels
Hydrométrie - Mesurage du débit des liquides dan les canaux décourts
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ISO/DIS 18320:2018(E) ISO/DIS 18320
Contents Page
Foreword. iv
1 Scope .1
2 Normative references .1
3 Symbols .1
4 Principle of the stage-discharge relationship .3
4.1 General .3
4.2 Controls .3
4.3 Governing hydraulic equations .3
5 Stage-discharge calibration of a gauging station .5
5.1 General .5
5.2 Preparation of a stage-discharge relationship .5
5.3 Curve fitting .12
5.5 Stable stage-discharge relationships.14
5.6 Unstable stage-discharge relationships .14
5.7 Shifting controls .15
5.8 Variable-backwater effects .16
6 Methods of testing stage-discharge relationships.19
7 Uncertainty in the stage-discharge relationship.20
7.1 General .20
7.2 Definition of uncertainty.20
7.3 Statistical analysis of the stage-discharge relationship .20
7.4 Uncertainty of predicted discharge .23
Annex A.25
Annex B.26
Annex C .27
Annex D.31
Annex E .33
Annex F .39
Annex G.41
Bibliography .44
© ISO 2018
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
below or ISO’s member body in the country of the requester.
ISO copyright office
CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: +41 22 749 01 11
Fax: +41 22 749 09 47
Email: copyright@iso.org
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
iii
ii © ISO 2018 – All rights reserved
ISO/DIS 18320:2018(E)
ISO/DIS 18320
Contents Page
Foreword . iv
1 Scope .1
2 Normative references .1
3 Symbols .1
4 Principle of the stage-discharge relationship .3
4.1 General .3
4.2 Controls .3
4.3 Governing hydraulic equations .3
5 Stage-discharge calibration of a gauging station .5
5.1 General .5
5.2 Preparation of a stage-discharge relationship .5
5.3 Curve fitting . 12
5.5 Stable stage-discharge relationships . 14
5.6 Unstable stage-discharge relationships . 14
5.7 Shifting controls . 15
5.8 Variable-backwater effects . 16
6 Methods of testing stage-discharge relationships . 19
7 Uncertainty in the stage-discharge relationship . 20
7.1 General . 20
7.2 Definition of uncertainty. 20
7.3 Statistical analysis of the stage-discharge relationship . 20
7.4 Uncertainty of predicted discharge . 23
Annex A . 25
Annex B . 26
Annex C . 27
Annex D . 31
Annex E . 33
Annex F . 39
Annex G . 41
Bibliography . 44
iii
ISO/DIS 18320:2018(E)
ISO/DIS 18320
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 on 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 the following URL:
www.iso.org/iso/foreword.html.
ISO 18320 was prepared by Technical Committee ISO/113, Hydrometry, Subcommittee SC 1, Velocity
Area Methods.
This edition cancels and replaces precious editions. Most of the clauses have been updated and
technically revised. Major revisions have been made to Clause 5, including a new figure of a stage-
discharge relationship and shift curves., Clause 7 has been revised to be consistent with new standards
on uncertainty.
iv
ISO/DIS 18320:2018(E)
DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/DIS 18320
Hydrometry — Measurement of liquid flow in open channels
1 Scope
ISO 18320 specifies methods of determining the stage-discharge relationship for a gauging station. A
sufficient number of discharge measurements, complete with corresponding stage measurements, are
required to define a stage-discharge relationship to the accuracy required by this Standard.
Stable and unstable channels are considered, including brief descriptions of the effects on the
stage-discharge relationship of the transition from inbank to overbank flows, shifting controls, variable
backwater and hysteresis. Methods of determining di
...
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 18320
First edition
2020-07
Hydrometry — Measurement of
liquid flow in open channels —
Determination of the stage–discharge
relationship
Hydrométrie — Measurage du débit des cours d'eau — Détermination
de la relation hauteur–débit
Reference number
©
ISO 2020
© ISO 2020
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
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Phone: +41 22 749 01 11
Email: copyright@iso.org
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2020 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms, definitions and symbols . 1
3.1 Terms and definitions . 1
3.2 Symbols . 1
4 Principle of the stage–discharge relationship . 2
4.1 General . 2
4.2 Controls . 3
4.3 Governing hydraulic formulae . 3
5 Stage–discharge calibration of a gauging station . 5
5.1 General . 5
5.2 Preparation of a stage–discharge relationship. 5
5.2.1 General. 5
5.2.2 List of discharge measurements. 5
5.2.3 Arithmetic plotting scales . 7
5.2.4 Logarithmic plotting scales . 8
5.2.5 Commercially available software .10
5.2.6 Rating-curve shape .11
5.3 Curve fitting .12
5.3.1 General.12
5.3.2 Hydraulic-formula curves .12
5.3.3 Mathematical rating curves .13
5.3.4 Software packages to aid the determination of the rating curve .13
5.4 Combination-control stage–discharge relationships .13
5.5 Stable stage–discharge relationships .13
5.6 Unstable stage–discharge relationships .14
5.7 Shifting controls .14
5.8 Variable-backwater effects .15
5.8.1 General.15
5.8.2 Downstream backwater influences .15
5.8.3 Hysteresis effects or loop rating curves .15
5.9 Extrapolation of the stage–discharge relationship .18
6 Methods of testing stage–discharge relationships .18
7 Uncertainty in the stage–discharge relationship .19
7.1 General .19
7.2 Definition of uncertainty .19
7.3 Statistical analysis of the stage–discharge relationship .20
7.3.1 General.20
7.3.2 Standard error of estimate .20
7.3.3 Standard uncertainty .21
7.4 Uncertainty of predicted discharge .22
Annex A (informative) Types of control .23
Annex B (informative) Complexities of stage–discharge relationships .24
Annex C (informative) Software packages available to evaluate the stage–discharge relationship 25
Annex D (informative) Examples of a hypothetical rating curve .29
Annex E (informative) Example of how hydraulic properties of a river channel properties
vary with stage .31
Annex F (informative) Use of shift controls .37
Annex G (informative) Extrapolation of a stage–discharge relationship .39
Annex H (informative) Uncertainty in the stage–discharge relationship and in a continuous
measurement of discharge .41
Bibliography .44
iv © ISO 2020 – All rights reserved
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.
This first edition of ISO 18320 cancels and replaces ISO 1100-2:2010, which has been technically revised.
The main changes compared to the previous edition are as follows.
— Major revisions have been made to Clause 5, including a new figure of a stage–discharge relationship
and shift curves.
— Clause 7 has been revised to be consistent with new standards on uncertainty.
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.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 18320:2020(E)
Hydrometry — Measurement of liquid flow in open
channels — Determination of the stage–discharge
relationship
1 Scope
This document specifies methods of determining the stage–discharge relationship for gauging stations.
It specifies an accuracy for defining the stage–discharge relationship based on a sufficient number of
discharge measurements, complete with corresponding stage measurements.
This document considers stable and unstable channels and includes brief descriptions of the effects
on the stage–discharge relationship of the transition from inbank to overbank flows, shifting controls,
variable backwater and hysteresis. Methods of determining discharge for twin-gauge stations,
ultrasonic velocity-measurement stations and other complex rating curves are not described in detail.
NOTE These types of rating curves are described separately in other International Standards, Technical
Specifications and Technical Reports, which are listed in the Bibliography.
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 748, Hydrometry — Measurement of liquid flow in open channels using current-meters or floats
ISO 772, Hydrometry — Vocabulary and symbols
3 Terms, definitions and symbols
3.1 Terms and definitions
No terms and definitions are listed in this doc
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 18320
Première édition
2020-07
Hydrométrie — Measurage du débit
des cours d'eau — Détermination de la
relation hauteur–débit
Hydrometry — Measurement of liquid flow in open channels —
Determination of the stage–discharge relationship
Numéro de référence
©
ISO 2020
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© ISO 2020
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ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2020 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes, définitions et symboles . 1
3.1 Termes et définitions . 1
3.2 Symboles . 2
4 Principe de la relation hauteur–débit . 3
4.1 Généralités . 3
4.2 Contrôles hydrauliques . 3
4.3 Principales formules hydrauliques . 4
5 Calage hauteur–débit d’une station hydrométrique . 5
5.1 Généralités . 5
5.2 Préparation d’une relation hauteur–débit . 6
5.2.1 Généralités . 6
5.2.2 Liste des jaugeages. 6
5.2.3 Échelles arithmétiques . 7
5.2.4 Échelles logarithmiques . 9
5.2.5 Logiciels disponibles à la vente .11
5.2.6 Forme de la courbe de tarage .11
5.3 Calage de la courbe .12
5.3.1 Généralités .12
5.3.2 Courbes relatives aux formules hydrauliques .12
5.3.3 Courbes de tarage mathématiques .13
5.3.4 Progiciels d’aide à la détermination de la courbe de tarage .13
5.4 Relations hauteur–débit pour contrôle composé .13
5.5 Relations hauteur–débit stables .14
5.6 Relations hauteur–débit instables .14
5.7 Détarages .15
5.8 Effets liés à un remous variable.16
5.8.1 Généralités .16
5.8.2 Influences liées aux remous en aval .16
5.8.3 Effets de l’hystérésis ou courbes de tarage en boucle .16
5.9 Extrapolation de la relation hauteur–débit .19
6 Méthodes de vérification des relations hauteur–débit .19
7 Incertitude de la relation hauteur–débit .20
7.1 Généralités .20
7.2 Définition de l’incertitude .21
7.3 Analyse statistique de la relation hauteur–débit .21
7.3.1 Généralités .21
7.3.2 Erreur-type d’estimation .21
7.3.3 Incertitude-type.22
7.4 Incertitude d’une prévision de débit .23
Annexe A (informative) Types de contrôles .25
Annexe B (informative) Difficultés liées aux relations hauteur–débit .26
Annexe C (informative) Progiciels disponibles pour l’évaluation de la relation hauteur–débit.27
Annexe D (informative) Exemples de courbes de tarage hypothétiques .31
Annexe E (informative) Exemple de variation des propriétés hydrauliques d’un chenal de
rivière en fonction de la hauteur .33
Annexe F (informative) Utilisation des décalages de contrôles .39
Annexe G (informative) Extrapolation d’une relation hauteur–débit.41
Annexe H (informative) Incertitude dans la relation hauteur–débit et dans un mesurage
continu du débit .43
Bibliographie .46
iv © ISO 2020 – Tous droits réservés
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.
Cette première édition de l’ISO 18320 annule et remplace l’ISO 1100-2:2010, dont elle constitue une
révision technique.
Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes:
— l’Article 5 a fait l’objet d’une révision importante, avec l’inclusion d’un nouveau chiffre pour la
relation hauteur–débit et les courbes filles;
— l’Article 7 a été révisé pour s’aligner sur les nouvelles normes relatives à l’incertitude.
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.
NORME INTERNATIONALE ISO 18320:2020(F)
Hydrométrie — Measurage du débit des cours d'eau —
Détermination de la relation hauteur–débit
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie des méthodes permettant de déterminer la relation hauteur–débit pour
des stations hydrométriques. Un nombre suffisant de jaugeages, complétés par des mesurages de
hauteur correspondants, est nécessaire afin de définir une relation hauteur–débit selon l’exactitude
requise par le présent document.
Le présent document étudie les chenaux, qu’ils soient stables ou instables, et comporte une brève
description des effets hydrauliques sur la relation hauteur–débit de la transition entre l’écoulement
sans débordement et l’écoulement avec débordement, des détarages, du remous variable et des effets
d’hystérésis. Les méthodes de détermination du débit pour les stations à double échelle, les stations
vélocimétriques par ultrasons et les autres courbes de tarage complexes ne sont pas décrites en détails.
NOTE Ces types de courbes de tarage sont répertoriés séparément dans d’autres Normes internationales,
Spécifications techniques et
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.