ISO 4360:1984
(Main)Liquid flow measurement in open channels by weirs and flumes — Triangular profile weirs
Liquid flow measurement in open channels by weirs and flumes — Triangular profile weirs
Specifies methods for the measurement of the flow of water in open channels under steady flow conditions using triangular profile weirs. The flow conditions considered are steady flows which are uniquely dependent on the upstream head and drowned flows which depend on downstream as well as upstream levels.
Mesure de débit des liquides dans les canaux découverts au moyen de déversoirs et de canaux jaugeurs — Déversoirs à profil triangulaire
La présente Norme internationale spécifie des méthodes de mesure du débit d'eau en régime permanent dans les canaux découverts au moyen de déversoirs à profil triangulaire. Les conditions d'écoulement considérées ici sont limitées aux régimes de type permanent qui ne dépendent que de la hauteur de charge en amont et aux écoulements noyés qui dépendent à la fois des niveaux amont et aval.
General Information
Relations
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Standards Content (Sample)
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International Standard
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATlON.ME>KLZYHAPOjJHAR OPI-AHM3AlJ4R f-IO CTAH~APTM3AL&lM@ORGANlSATlON INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Liquid flow measurement in open channels by weirs and
- Triangular profile weirs
flumes
Mesure de d&bit des liquides dans les canaux dkcouverts au moyen de dkersoirs et de canaux jaugeurs - DtSversoirs ;Z profil
triangulaire
Second edition - 1984-12-15
Ref. No. IS0 4360-1984 (E)
UDC 532.572 : 532.532
Descriptors : liquid flow, water flow, open channel flow, weirs, flow measurement, error analysis.
Price based on 13 pages
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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.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to
the member bodies for approval before their acceptance as International Standards by
the IS0 Council. They are approved in accordance with IS0 procedures requiring at
least 75 % approval by the member bodies voting.
International Standard IS0 4360 was prepared by Technical Committee ISO/TC 113,
Measurement of liquid flow in open channels.
IS0 4360 was first published in 1979. This second edition cancels and replaces the first
edition, of which it constitutes a technical revision.
0 International Organization for Standardization, 1984
l
Printed in Switzerland
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IS0 43604984 (E)
INTERNATIONALSTANDARD
Liquid flow measurement in open channels by weirs and
- Triangular profile weirs
flumes
1 Scope and field of application Particular attention should be paid to the following features in
selecting the site :
This International Standard specifies methods for the
measurement of the flow of water in open channels under
a) availability of an adequate length of channel of regul ar
steady flow conditions using triangular profile weirs. The flow
cross-section;
conditions considered are steady flows which are uniquely
dependent on the upstream head and drowned flows which
b) the existing velocity distribution;
depend on downstream as well as upstream levels.
c) the avoidance of a steep channel, if possible;
2 References
d) the effects of any increased upstream water level due to
IS0 748, Liquid flow measurement in open channels -
the measuring structure;
Velocity-area methods.
e) conditions downstream including such influences as
IS0 772, Liquid flow measurement in open channels -
tides, confluences with other streams, sluice gates, mill
Vocabulary and symbols.
dams and other controlling features which might cause
I SO 4373, Measurement of liquid flow in open channels -
submerged flow;
Water level measuring de vices.
f) the impermeability of the ground on which the structure
IS0 5168, Measurement of fluid flow - Estimation of
is to be founded, and the necessity for piling, grouting or
uncertainty of a flow-rate measurement.
other sealing-in river installations;
g) the necessity for flood banks to confine the maximum
3 Definitions and symbols
discharge to the channel;
For the purpose of this International Standard, the definitions
given in IS0 772 apply. The symbols used in this International
h) the stability of the banks, and the necessity for
Standard are given in the annex.
trimming and/or revetment in natural channels;
j) the clearance of rocks or boulders from the bed of the
4 Units of measurement
approach channel;
The units of measurement used in this International Standard
k) the effect of wind; wind can have a considerable effect
are seconds and metres.
on the flow in a river or over a weir, especially when these
are wide and the head is small and when the prevailing wind
is in a transverse direction.
5 Installation
Conditions regarding preliminary survey, selection of site,
If the site does not possess the characteristics necessary for
installation, the approach channel, maintenance, measurement
satisfactory measurement, the site shall be rejected unless
of head, and stilling or float wells which are generally necessary
suitable improvements are practicable.
for flow measurement are given in the following sub-clauses.
The particular requirements for the triangular profile weir are
If an inspection of the stream shows that the existing velocity
given separately in clause 8.
distribution is regular, then it may be assumed that the velocity
distribution will remain satisfactory after the construction of a
5.1 Selection of site weir.
5.I.l A preliminary survey shall be made of the physical and If the existing velocity distribution is irregular and no other site
hydraulic features of the proposed site, to check that it for a gauge is feasible, due consideration shall be given to
conforms (or may be made to conform) to the requirements checking the distribution after the installation of the weir and to
necessary for measurement by a weir. improving it if necessary.
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IS0 43604984 (El
Under certain conditions, a standing wave may occur upstream
Several methods are available for obtaining a more precise
of the gauging device, for example if the approach channel is
indication of irregular velocity distribution : velocity rods, floats
steep. Provided this wave is at a distance of not less than 30
or concentrations of dye can be used in small channels, the lat-
times the maximum head upstream, flow measurement will be
ter being useful in checking conditions at the bottom of the
channel. A complete and quantitative assessment of velocity feasible, subject to confirmation that a regular velocity distri-
bution exists at the gauging station.
distribution may be made by means of a current-meter. Com-
plete information about the use of current-meters is given in
IS0 748.
5.2.3 Measuring structure
The structure shall be rigid and watertight and capable of
5.2 Installation conditions
withstanding flood flow conditions without distortion or frac-
ture. It shall be at right angles to the direction of flow and shall
52.1 General
conform to the dimensions given in the relevant clauses.
The complete measuring installation consists of an approach
channel, a measuring structure and a downstream channel. 5.2.4 Downstream of the structure
The conditions of each of these three components affect the
overall accuracy of the measurements. The channel downstream of the structure is of no importance
as such if the weir has been so designed that the flow is
Installation requirements include such features as weir finish,
modular under all operating conditions. A downstream gauge
cross-sectional shape of channel, channel roughness, influence
shall be provided to measure tailwater levels to determine when
of control devices upstream or downstream of the gauging
submerged flow occurs.
structure.
In the event of the possibility of scouring downstream, which
The distribution and direction of velocity, determined by the
phenomenen may also lead to the instability of the structure,
features outlined in 5.1 .I, have an important influence on the
particular measures to prevent this happening may be
performance of the weir.
necessary.
Once an installation has been constructed, the user shall pre-
A crest tapping and separate stilling well shall be fitted if the
vent any change which could affect the discharge character-
weir is designed to operate in a drowned condition or if there is
istics.
a possibility that the weir may drown in the future.
5.2.2 Approach channel The latter circumstance may arise if the altered flow conditions
due to the construction of the weir have the effect of building
On all installations the flow in the approach channel shall be
up shoals of debris immediately downstream of the structure or
smooth, free from disturbance and shall have a velocity
if river works are carried out downstream at a later date.
distribution as normal as possible over the cross-sectional area.
This can usually be verified by inspection or measurement. In
the case of natural streams or rivers this can only be attained by
6 Maintenance
having a long straight approach channel free from projections
either at the side or on the bottom. Unless otherwise specified
Maintenance of the measuring structure and the approach
in the appropriate clauses, the following general requirements
channel is important to secure accurate continuous measure-
shall be complied with.
ments.
The altered flow-conditions due to the construction of the weir
It is essential that the approach channel to weirs should be kept
might have the effect of building up shoals of debris upstream
clean and free from silt and vegetation as far as practicable for
of the structure, which in time might affect the flow conditions.
at least the distance specified in 5.2.2. The float well and the
The likely consequential changes in the water level shall be
entry from the approach channel shall also be kept clean and
taken into account in the design of gauging stations.
free from deposits.
In an artificial channel the cross-section shall be uniform and
The weir structure shall be kept clean and free from clinging
the channel shall be straight for a length equal to at least five
debris and care shall be taken in the process of cleaning to
times its breadth.
avoid damage to the weir crest.
In a natural stream or river the cross-section shall be reasonably
uniform and the channel shall be straight for such a length as to
7 Measurement of head
ensure regular velocity distribution.
7.1 General
If the entry of the approach channel is through a bend or if the
flow is discharged into the channel through a conduit of smaller
The head upstream of the measuring structure may be
cross-section, or at an angle, then a longer length of straight
measured by a hook-gauge, point-gauge or staff-gauge where
approach channel may be required to achieve a regular velocity
spot measurements are required, or by a recording-gauge
distribution.
where a continuous record is required, and in many cases it is
the points of measu nt preferable to measure heads in a separate stilling-well to reduce
There sh all be no baffle nearer to
than five times the maximum head to be measu red. the effects of water surface irregula.rities.
2
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IS0 43604984 (El
corner of durable construction. The crest may be made of
The discharges given by the working equation are volumetric
preformed sections, carefully aligned and jointed, or may have
figures, and the liquid density does not affect the volumetric
a non-corrodible metal insert, as an alternative to in situ con-
discharge for a given head provided that the operative head is
struction throughout.
gauged in liquid of identical density. If the gauging is carried
out in a separate well, a correction for the difference in density
may be necessary if the temperature in the well is significantly 8.1.2 The dimensions of the weir and its abutments shall con-
different from that of the flowing liquid. However, it is assumed
form to the requirements indicated in figure 1. Weir blocks may
herein that the densities are equal. be truncated but not so as to reduce their dimensions in plan to
less than I,0 h,,, for the 1:2 slope and 2,O h,,, for the I:5
slope.
7.2 Stilling-well or float-well
8.2 Location of head measurement section
Where provided, the stilling-well shall be vertical and have a
margin of 0,6 m over the maximum water level estimated to be
Piezometers or point-gauge stations for the measurement of
recorded in the well.
head on the weir shall be located at a sufficient distance
upstream from the weir to avoid the region of surface
It shall be connected to the river by an inlet pipe or slot, large
drawdown. On the other hand, they shall be close enough to
enough to permit the water in the well to follow the rise and fall
the weir to ensure that the energy loss between the section of
of head without significant delay.
measurement and the control section on the weir shall be
negligible. In this International Standard, it is recommended
The connecting pipe or slot shall, however, be as small as
that the head-measurement section shall be located at a
possible, consistent with ease of maintenance, or, alterna-
distance equal to twice the maximum head (2 Izrr,J upstream
tively, shall be fitted with a constriction to damp out oscillations
of the crest.
due to short amplitude waves.
The well and the connecting pipe or slot shall be watertight.
8.3 Condition for modular flow
Where provided for the accommodation of the float of a level
recorder, the well shall be of adequate diameter and depth to
8.3.1 Flow is modular when it is independent of variations in
accommodate the float.
tailwater level. This requirement is met when the tailwater total
head above crest level is equal to or less than 75 % of the
The well shall also be deep enough to accommodate any silt
upstream total head above crest level.
which may enter, without the float grounding. The float-well
arrangement may include an intermediate chamber between
8.3.2 A significant error in the calculated discharge will
the stilling-well and the approach channel of similar proportions
develop if this ratio is exceeded, unless a crest tapping is pro-
to the stilling-well to enable silt and other solids to settle out.
vided and two independent head measurements are made.
For ease of maintenance the pipework may be valved.
8.4
Location of crest tapping
For a detailed description of the stilling-well, see IS0 4373.
8.4.1 The crest tapping shall consist of five to ten holes of
7.3 Zero setting
10 mm diameter drilled in the weir block with centres 75 mm
apart, 20 mm down from the weir crest on the I:5 slope. The
A means of checking the zero setting of the head-measuring
edges of the holes shall not be rounded or burred. The number
devices shall be provided, consisting of a datum related to the
of holes shall be sufficient to ensure that the water level in the
level of the weir.
stilling-well follows variations in crest separation pocket
pressure without significant delay.
A zero check based on the level of the water when the flow
ceases is liable to serious errors from surface tension effects
8.4.2 The optimum position for the crest tapping is at the
and shall not be used.
centre of the weir crest. The tapping may be off-centre on
weirs wider than 2,0 m provided that the distance from the
As the size of the weir and the head on it reduces, small errors
centreline of the crest tapping to the nearest side wall or pier is
in construction and in the zero setting and reading of the head-
greater than 1,0 m.
measuring device become of greater importance.
9 Discharge characteristics
8 Specification for the standard weir
9.1 Equations
8.1 Description
9.1.1 The discharge equation for modular flow is
8.1 .I The weir comprises an upstream slope of 1 (vertical) to 2
(horizontal) and a downstream slope of 1 (vertical) to 5 Q = P/313'* Cd c,, ,&-b h3/2
(horizontal). The intersection of these two surfaces forms a
where
straight line crest, horizontal and at right angles to the direction
of flow in the approach channel. Particular attention shall be
is the discharge over the weir, in cubic metres per second;
given to the crest itself, which shall possess a well-defined
Q
3
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IS0 43604984 (El
is the coefficient of discharge (non-dimensional); 9.4 Accuracy
cd
Cv is the coefficient allowing for the effect of approach 9.4.1 The relative accuracy of flow measurements made with
H 312
these weirs depends on the accuracy of the head measure-
(non-dimensional);
ment, the measurements of dimensions of the weir and on the
ve’ocity h
0
accuracy of the coefficients as they apply to the weir in use.
H is the total head, in metres;
9.4.2 With reasonable care and skill in the construction and
b is the breadth of the weir, in metres; installation of a triangular profile weir, the percentage
systematic error in the coefficient of discharge (including C,,
g is the acceleration due to gravity, in second
Per andf) may be deduced from the equation
squared;
10 cv
x;=* --
9
h is the measured head, in metres.
f
( >
9.1.2 The discharge equation for drowned flow is
Numerical values of Xy are given in table 1.
Q = (2/3)3’2 cd C,, f &b h312 The random error depends on the quality of the research used
to determine the coefficient and may be taken as Xl = _+ 0,5 %
where f is drowned reduction (non- in this case.
dimensional).
9.4.3 The method by which the errors in the coefficients are
9.2 Coefficients to be combined with other sources of errors is given in
clause 10.
9.2.1 The coefficient Cv for the modular flow equation is
obtained from figure 2 where A is the area of the approach
9.4.4 In general, calibration experiments have been carried
channel.
out on model structures of small dimensions and when
transferred to larger structures there may be small changes in
the discharge coefficients due to scale effect.
9.2.2 The combined coefficient Cv f for the drowned flow
equation is obtained from figure 3 where
...
Norme internationale
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION.ME)KC(YHAPOT(HAR OPrAHM3Al@lFl fl0 CTAHAAPTM3ALW~ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Mesure de débit des liquides dans les canaux découverts
au moyen de déversoirs et de canaux jaugeurs -
Déversoirs à profil triangulaire
Liquid flow measurement in open channels b y weirs and flumes - Jriangular profile weirs
Deuxième édition - 1984-12-15
Réf. no : ISO 43604984 (F)
CDU 532.572: 532.532
iî
Y
écoulement en canal découvert, déversoir, mesurage de débit, calcul d’erreur.
Descripteurs : écoulement de iiquide, écoulement d’eau,
Prix basé sur 13 pages
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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 confiée aux comités techniques de I’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 gouverne-
mentales, en liaison avec I’ISO, participent également aux travaux.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
nationales par le Conseil de I’ISO. Les Normes internationales sont approuvées confor-
mément aux procédures de I’ISO qui requièrent l’approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale ISO 4360 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 113,
Mesure de débit des liquides dans les canaux découverts.
La Norme internationale ISO 4360 a été pour la première fois publiée en 1979. Cette
deuxiéme édition annule et remplace la première édition dont elle constitue une révi-
sion technique.
@ Organisation internationale de normalisation, 1984 l
Imprimé en Suisse
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NORME INTERNATIONALE ISO 43604984 (FI
Mesure de débit des liquides dans les canaux découverts
jaugeurs -
au moyen de déversoirs et de canaux
Déversoirs à profil triangulaire
1 Objet et domaine d’application 5.1 Choix de l’emplacement
5.1.1 II faut procéder à une étude préliminaire des conditions
La présente Norme internationale spécifie des méthodes de
physiques et hydrauliques de l’emplacement proposé pour véri-
mesure du débit d’eau en régime permanent dans les canaux
fier qu’il est conforme (ou peut être rendu conforme) aux con-
découverts au moyen de déversoirs à profil triangulaire. Les
ditions nécessaires à un mesurage au moyen d’un déversoir.
conditions d’écoulement considérées ici sont limitées aux régi-
mes de type permanent qui ne dépendent que de la hauteur de
On doit faire particulièrement attention aux conditions suivan-
charge en amont et aux écoulements noyés qui dépendent à la
fois des niveaux amont et aval. tes pour choisir l’emplacement :
a) existence d’une longueur suffisante de chenal, à section
2 Références régulière;
ISO 748, Mesure de débit des liquides dans les canaux décou- b) répartition des vitesses existantes;
verts - Méthodes d’exploration du champ des vitesses.
c) chenal à forte pente à éviter, si possible;
ISO 772, Mesure de débit des liquides dans les canaux décou-
Vocabulaire et symboles.
verts -
d) effets de l’augmentation des niveaux de l’eau en amont,
due au dispositif de mesurage;
ISO 4373, Mesure de débit des liquides dans les canaux décou-
verts - Appareils de mesure du niveau de l’eau.
e) conditions de l’écoulement aval, y compris l’influence
d’éléments tels que marées, confluents avec d’autres cours
d’eau, écluses, barrages et autres sections de contrôle qui
ISO 5168, Mesure de débit des fluides - Calcul de l’erreur
peuvent provoquer un écoulement noyé;
limite sur une mesure de débit.
f) imperméabilité du sol sur lequel doit reposer le dispositif
de mesurage et nécessité de procéder à un compactage, à
3 Définitions et symboles
un jointoiement ou à tout autre moyen d’assurer l’étanchéité
dans les installations en rivière;
Dans le cadre de la présente Norme internationale, les défini-
z tions données dans I’ISO 772 sont applicables. Les symboles
utilisés dans la présente Norme internationale sont donnés dans g) nécessité que les berges du lit majeur puissent contenir
le débit maximal dans le chenal;
l’annexe.
h) stabilité des rives et nécessité de nettoyer et/ou de gar-
4 Unités de mesure nir d’un revêtement les chenaux naturels;
Les unités de mesure utilisées dans la présente Norme interna- j) suppression des rochers ou des galets qui se trouvent
dans le lit des chenaux d’approche;
tionale sont la seconde et le mètre.
k) effet du vent; celui-ci peut avoir une influence considé-
rable sur l’écoulement dans une rivière ou sur un déversoir,
5 Installation
en particulier lorsque ceux-ci sont larges et la hauteur de
lame est faible et que le vent dominant est dans une direc-
Les conditions relatives à l’étude préliminaire, au choix de
tion transversale.
l’emplacement, à l’installation, au chenal d’approche, à I’entre-
tien, au mesurage de la hauteur de lame, aux puits de mesurage
Si l’emplacement ne remplit pas les conditions requises pour
ou aux puits à flotteur, qui sont généralement nécessaires pour
effectuer des mesurages satisfaisants, il faut l’abandonner, à
le mesurage du débit, sont données dans les paragraphes sui-
vants. Les conditions particulières aux déversoirs à profil trian- moins qu’il soit possible d’y apporter les améliorations néces-
saires.
gulaire sont données séparément dans le chapitre 8.
1
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ISO 43604984 (FI
Si un examen du courant montre que la répartition des vitesses Dans un cours d’eau naturel ou une rivière, la section transver-
existante est régulière, on peut alors supposer que la répartition sale doit être raisonnablement uniforme et le chenal doit être
rectiligne sur une longueur telle que la répartition des vitesses
des vitesses restera satisfaisante après la construction du
soit régulière.
déversoir.
Si la répartition des vitesses existante est irrégulière et s’il n’y a
Si l’entrée du chenal d’aproche se trouve dans un coude ou si le
pas d’autre station de jaugeage possible, il faut bien vérifier
chenal est alimenté par une conduite, de section transversale
cette répartition après l’installation du déversoir et l’améliorer si
plus petite, ou faisant un angle, on peut alors avoir besoin d’un
nécessaire. chenal d’approche rectiligne sur une longueur plus grande afin
d’obtenir une répartition régulière des vitesses.
II existe plusieurs méthodes pour obtenir une indication plus
précise de la répartition irrégulière des vitesses : bâtons de
Aucun dispositif de tranquillisation ne doit être placé à une dis-
vitesse, flotteurs ou solutions concentrées de colorants peu-
tance des points de mesure inférieure à cinq fois la hauteur de
vent être employés pour de petits chenaux, la dernière méthode
la lame maximale à mesurer.
servant à vérifier les conditions au fond du chenal. Une estima-
tion complète et quantitative de la répartition des vitesses peut
Dans certaines conditions, un ressaut peut apparaître en amont
s’obtenir au moyen d’un moulinet. Tous les renseignements sur
du dispositif de jaugeage, par exemple si le chenal d’approche
l’emploi des moùlinets sont donnés dans I’ISO 748.
est à forte pente. Si ce ressaut est à une distance en amont d’au
moins trente fois la hauteur de lame maximale, on peut effec-
tuer le mesurage du débit, à condition qu’il existe bien une
5.2 Conditions d’installation
répartition régulière des vitesses au niveau de la station de jau-
geage.
5.2.1 Généralités
L’installation complète de mesurage comprend un chenal
5.2.3 Dispositif de mesurage
d’approche, un dispositif de mesurage et un chenal aval. Les
conditions de chacun de ces trois éléments affectent la préci-
Le dispositif de mesurage doit être rigide, étanche et capable de
sion totale des mesurages.
résister aux écoulements de crue sans se déformer ou se cas-
ser. II doit être perpendiculaire à la direction de l’écoulement et
Les conditions exigées pour l’installation comprennent des
conforme aux dimensions données dans les paragraphes qui s’y
caractéristiques telles que : état de surface du déversoir, forme
rapportent.
de la section transversale du chenal, rugosité du chenal,
influence des appareils de contrôle en amont ou en aval du dis-
positif de jaugeage.
5.2.4 Chenal en aval
La répartition et la direction des vitesses déterminées par les
Le chenal en aval du dispositif de mesurage est sans impor-
caractéristiques mentionnées en 5.1.1 ont une influence impor-
tance à condition que le déversoir ait été concu de facon que
tante sur le fonctionnement du déversoir.
l’écoulement soit dénoyé dans toutes les conditions d’emploi.
Un limnimètre doit être placé en aval pour vérifier le niveau aval
Lorsque l’installation a été construite, l’utilisateur doit empê-
afin de déterminer le moment où l’écoulement noyé se produit.
cher toute modification qui pourrait affecter les caractéristiques
de l’écoulement.
En cas de possibilité d’un affouillement en aval de l’ouvrage, ce
qui pourrait conduire à l’instabilité de l’ouvrage, des mesures
5.2.2 Chenal d’approche
spéciales pour empêcher ceci peuvent être nécessaires.
Sur toutes les installations, l’écoulement dans le chenal
Une prise de pression à la crête et un puits de mesurage séparé
d’approche doit se faire en régime fluvial, sans perturbation, et
doivent être prévus si le déversoir est concu pour fonctionner
la répartition des vitesses doit être aussi normale que possible
dans des conditions d’écoulement noyé ou’s’il y a une possibi-
pour toute la section transversale. On peut habituellement la
lité que le déversoir se noie dans l’avenir.
vérifier par examen ou mesurage. Dans le cas des cours d’eau
naturels ou des rivières, on n’y parvient que si l’on dispose d’un
Cette dernière situation peut se produire si les changements
chenal d’approche long et rectiligne, exempt de saillies soit sur
apportés au régime d’écoulement par la construction du déver-
la paroi, soit au fond. Sauf indications spéciales dans les para-
soir peuvent faire naître des dépôts immédiatement en aval du
graphes correspondants, il faut respecter les conditions généra-
dispositif de mesurage ou si des travaux fluviaux sont effectués
les suivantes.
en aval à une date ultérieure.
Les changements apportés au régime d’écoulement par la
construction du déversoir peuvent faire naître des dépôts en
amont de la construction, ce qui, à la longue, pourrait modifier 6 Entretien
le régime. Les variations du niveau de l’eau qui en résultent doi-
L’entretien du dispositif de mesurage et du chenal d’approche
vent être prises en considération dans le projet des stations de
jaugeage. est important pour assurer des mesurages précis et continus.
Dans un chenal artificiel, la section transversale doit être uni- II est primordial que le chenal d’approche jusqu’au déversoir
forme et le chenal doit être rectiligne sur une longueur d’au soit, dans toute la mesure du possible, maintenu propre et
exempt de limon et de végétation sur une distance au moins
moins cinq fois sa largeur.
2
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BO 43604984 (F)
.
égale à celle spécifiée en 5.2.2. Le puits à flotteur et l’entrée du 7.3 Repérage du zéro
chenal d’approche doivent également être maintenus propres
et exempts de dépôts.
II faut prévoir, pour vérifier la position du zéro du dispositif de
mesurage de la hauteur de lame, un niveau de référence ratta-
La structure du déversoir doit être maintenue propre et
ché au niveau du déversoir.
exempte de tout dépôt de surface, et l’on doit prendre soin, au
cours du nettoyage, de ne pas en détériorer le seuil.
Le contrôle du zéro, basé sur le niveau de l’eau quand I’écoule-
ment cesse, est sujet à de graves erreurs dues à l’influence de la
et cette méthode ne doit pas être
tension superficielle,
7 Mesurage de la hauteur de lame
employée.
7.1 Généralités
Lorsque la taille du déversoir et la hauteur de lame diminuent,
les faibles erreurs de construction et celles commises dans le
La hauteur de lame en amont du dispositif de mesurage peut
positionnement du zéro et la lecture de l’appareil de mesurage
être mesurée au moyen d’une pointe limnimétrique recourbée,
de la hauteur de lame, deviennent plus importantes.
d’une pointe limnimétrique droite ou d’une échelle Iimnimétri-
que lorsqu’on a besoin de mesurages instantanés, ou au moyen
d’un limnigraphe lorsqu’il faut un enregistrement continu, et
8 Spécifications relatives au déversoir
bien souvent il est préférable de mesurer la hauteur de lame
dans un puits de mesurage séparé afin de réduire l’influence
normalisé
des irrégularités de la surface de l’eau.
8.1 Description
Les débits obtenus d’après la formule de calcul sont des débits-
volumes, et la masse volumique du liquide n’affecte pas le
débit-volume pour une hauteur de lame donnée, à condition
8.1.1 Le déversoir se compose d’une pente amont de 1 (verti-
que la hauteur de lame soit mesurée dans un liquide de même
cale) à 2 (horizontale) et d’une pente aval de 1 (verticale) à 5
masse volumique. Si l’on effectue le mesurage dans un puits
(horizontale). L’intersection de ces deux surfaces forme une
séparé, il peut être nécessaire de faire une correction pour tenir
crête rectiligne, horizontale et perpendiculaire au sens de
compte de la différence des masses volumiques si la tempéra-
l’écoulement dans le chenal d’approche. La crête ou seuil doit
ture, dans le puits, est sensiblement différente de celle du
faire l’objet d’une attention particulière et présenter un angle
liquide en écoulement. Toutefois, on admet ici que les masses
bien défini et de construction durable. En variante d’une cons-
volumiques sont égales.
truction complète ii-, situ, le seuil peut être fait de blocs préfor-
més soigneusement alignés et joints ou avoir une arête en métal
non corrosif rapportée.
7.2 Puits de mesurage ou puits à flotteur
Si l’on utilise un puits de mesurage, il doit être vertical et avoir
8.1.2 Les dimensions du déversoir et de ses butées doivent
une marge de 0,6 m au-dessus du niveau maximal de l’eau
être conformes aux exigences données à la figure 1. Les blocs
susceptible d’être enregistré dans le puits.
peuvent être tronqués, mais pas au point de réduire leurs
dimensions en plan à moins de 1,O hmax pour la pente 1:2 et
II doit être relié au chenal d’approche par une tuyauterie de liai-
2,0 h max pour la pente 1:5.
son ou une fente suffisamment grande pour permettre à l’eau
dans le puits de suivre sans délai notable l’augmentation ou la
diminution de la hauteur de lame.
8.2 Emplacement de la section de mesurage
de la hauteur de lame
Toutefois, la tuyauterie de liaison ou la fente doit être aussi
petite que compatible avec un entretien facile, ou bien être
Des piézomètres ou des stations de pointes limnimétriques,
pourvue d’un étranglement pour amortir les oscillations dues à
permettant de mesurer la hauteur de lame sur le déversoir, doi-
des ondes de faible amplitude.
vent être placés a une distance suffisante, en amont du déver-
soir, pour éviter la région d’abaissement de la surface. D’autre
Le puits et la tuyauterie de liaison ou la fente doivent être étan-
part, ils doivent être placés suffisamment près du déversoir
ches. Si l’on prévoit l’utilisation du flotteur d’un enregistreur de
pour que la perte de charge, entre la section de mesurage et la
niveau, le puits doit avoir un diamètre et une profondeur adap-
section de contrôle sur le déversoir, soit négligeable. Dans la
tés au flotteur.
présente Norme internationale, il est recommandé que la sec-
tion de mesurage de la hauteur de lame se trouve à une dis-
Le puits doit également être assez profond pour que le limon
tance égale à deux fois la hauteur de lame maximale (2 h,,-&
qui pourrait y pénétrer n’entraîne pas l’échouage du flotteur.
en amont du seuil.
L’installation du puits à flotteur peut comprendre une chambre
intermédiaire, placée entre le puits de mesurage et le chenal
d’approche, ayant des proportions analogues à celles du puits
8.3 Condition pour un écoulement dénoyé
de mesurage pour que le limon et les matières solides s’y décan-
tent. Afin de faciliter l’entretien, des vannes peuvent être pré-
8.3.1 L’écoulement est dénoyé lorsqu’il est indépendant des
vues dans la tuyauterie.
variations du niveau aval. Cette condition est remplie lorsque la
charge totale à l’aval au-dessus du seuil est égale ou inférieure à
Pour une description détaillée du puits de mesurage, voir
75 % de la charge totale en amont au-dessus du seuil.
I’ISO 4373.
3
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 4360-1984 (FI
8.3.2 On commettra une erreur significative sur le débit cal- 9.2.2 Le coefficient combiné CJpour la formule de I’écoule-
ment noyé est donné par la figure 3 où h, est la hauteur
culé si ce rapport est dépassé à moins qu’une prise à la crête ne.
soit prévue et que deux mesures séparées de la charge ne au-dessus du seuil mesurée à la prise à la crête. Dans les condi-
soient effectuées. tions d’écoulement dénoyé, la valeur de h,lh est constante à
0,20 et la valeur defest de 1 ,OO. Par conséquent, dans ces con-
ditions, les valeurs de Cvflues à partir de la figure 3 coïncident
8.4 Emplacement de la prise à la crête
avec les valeurs de Cv données par la figure 2.
8.4.1 La prise à la crête doit comprendre cinq à dix trous de
10 mm de diamètre percés dans le bloc du déversoir à interval-
9.2.3 Pour une eau à température ordinaire Cd est presque
les de 75 mm et à 20 mm en aval de la crête du déversoir sur la
indépendant de h, sauf à des hauteurs très faibles où les pro-
pente 1:5. Les bords des trous ne doivent être ni arrondis ni
priétés du fluide influent sur le coefficient. Cd est donné par
ébarbés. Le nombre de trous doit être suffisant pour que le
l’équation suivante :
niveau de l’eau dans le puits de mesurage suive les variations de
la pression dans la poche de séparation derrière la crête sans un
retard important. qj =
La position optimale de la prise à la crête se situe au cen-
8.4.2
où h est en mètres. Pour les usages pratiques Cd peut être pris
tre de la crête du déversoir. La prise peut être décalée sur les
égal à 1,163 pour h > 0,l m.
déversoirs d’une largeur supérieure à 2,0 m à condition que la
distance de la ligne centrale de la prise à la paroi latérale la plus
proche soit supérieure à 1,0 m. 9.3 Limites
Les limites générales suivantes sont recommandées :
9 Caractéristiques de débit
h > 0,03 m (pour une crête en métal lisse ou équivalent);
9.1 Formules
h 3 0,06 m (pour une crête en béton fin ou équivalent);
9.1.1 La formule de débit pour un écoulement dénoyé est la
p > 0,06 m;
suivante :
b > 0,3 m*
I
Q = (2/3)3’2 Cd Cv &b h3/2
hlp < 3,5;
où
blh a 2,0.
Q est le débit du déversoir, en mètres cubes par seconde;
Cd est le coefficient de débit, sans dimension;
9.4 Précision
Cv est le
9.4.1 La précision relative des mesurages de débit, effectués
l’effet de la vitesse
avec des déversoirs, dépend de la précision des mesurages de
la hauteur de lame et des dimensions du déversoir ainsi que de
H est la charge totale, en mètres; la précision des coefficients qui s’appliquent au déversoir uti-
lisé.
b est la largeur du déversoir, en mètres;
g est l’accélération due à la pesanteur, en mètres par
9.4.2 En construisant et en installant le déversoir à profil trian-
seconde carrée;
gulaire avec le plus grand soin, on peut déduire l’erreur systé-
matique, en pourcentage, sur le coefficient de débit (y compris
h est la hauteur de lame mesurée, en métres.
CV et f) de l’équation :
10 C"
9.1.2 La formule de débit pour l’écoulement noyé es
...
Norme internationale
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION.ME)KC(YHAPOT(HAR OPrAHM3Al@lFl fl0 CTAHAAPTM3ALW~ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Mesure de débit des liquides dans les canaux découverts
au moyen de déversoirs et de canaux jaugeurs -
Déversoirs à profil triangulaire
Liquid flow measurement in open channels b y weirs and flumes - Jriangular profile weirs
Deuxième édition - 1984-12-15
Réf. no : ISO 43604984 (F)
CDU 532.572: 532.532
iî
Y
écoulement en canal découvert, déversoir, mesurage de débit, calcul d’erreur.
Descripteurs : écoulement de iiquide, écoulement d’eau,
Prix basé sur 13 pages
---------------------- Page: 1 ----------------------
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 confiée aux comités techniques de I’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 gouverne-
mentales, en liaison avec I’ISO, participent également aux travaux.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
nationales par le Conseil de I’ISO. Les Normes internationales sont approuvées confor-
mément aux procédures de I’ISO qui requièrent l’approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale ISO 4360 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 113,
Mesure de débit des liquides dans les canaux découverts.
La Norme internationale ISO 4360 a été pour la première fois publiée en 1979. Cette
deuxiéme édition annule et remplace la première édition dont elle constitue une révi-
sion technique.
@ Organisation internationale de normalisation, 1984 l
Imprimé en Suisse
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NORME INTERNATIONALE ISO 43604984 (FI
Mesure de débit des liquides dans les canaux découverts
jaugeurs -
au moyen de déversoirs et de canaux
Déversoirs à profil triangulaire
1 Objet et domaine d’application 5.1 Choix de l’emplacement
5.1.1 II faut procéder à une étude préliminaire des conditions
La présente Norme internationale spécifie des méthodes de
physiques et hydrauliques de l’emplacement proposé pour véri-
mesure du débit d’eau en régime permanent dans les canaux
fier qu’il est conforme (ou peut être rendu conforme) aux con-
découverts au moyen de déversoirs à profil triangulaire. Les
ditions nécessaires à un mesurage au moyen d’un déversoir.
conditions d’écoulement considérées ici sont limitées aux régi-
mes de type permanent qui ne dépendent que de la hauteur de
On doit faire particulièrement attention aux conditions suivan-
charge en amont et aux écoulements noyés qui dépendent à la
fois des niveaux amont et aval. tes pour choisir l’emplacement :
a) existence d’une longueur suffisante de chenal, à section
2 Références régulière;
ISO 748, Mesure de débit des liquides dans les canaux décou- b) répartition des vitesses existantes;
verts - Méthodes d’exploration du champ des vitesses.
c) chenal à forte pente à éviter, si possible;
ISO 772, Mesure de débit des liquides dans les canaux décou-
Vocabulaire et symboles.
verts -
d) effets de l’augmentation des niveaux de l’eau en amont,
due au dispositif de mesurage;
ISO 4373, Mesure de débit des liquides dans les canaux décou-
verts - Appareils de mesure du niveau de l’eau.
e) conditions de l’écoulement aval, y compris l’influence
d’éléments tels que marées, confluents avec d’autres cours
d’eau, écluses, barrages et autres sections de contrôle qui
ISO 5168, Mesure de débit des fluides - Calcul de l’erreur
peuvent provoquer un écoulement noyé;
limite sur une mesure de débit.
f) imperméabilité du sol sur lequel doit reposer le dispositif
de mesurage et nécessité de procéder à un compactage, à
3 Définitions et symboles
un jointoiement ou à tout autre moyen d’assurer l’étanchéité
dans les installations en rivière;
Dans le cadre de la présente Norme internationale, les défini-
z tions données dans I’ISO 772 sont applicables. Les symboles
utilisés dans la présente Norme internationale sont donnés dans g) nécessité que les berges du lit majeur puissent contenir
le débit maximal dans le chenal;
l’annexe.
h) stabilité des rives et nécessité de nettoyer et/ou de gar-
4 Unités de mesure nir d’un revêtement les chenaux naturels;
Les unités de mesure utilisées dans la présente Norme interna- j) suppression des rochers ou des galets qui se trouvent
dans le lit des chenaux d’approche;
tionale sont la seconde et le mètre.
k) effet du vent; celui-ci peut avoir une influence considé-
rable sur l’écoulement dans une rivière ou sur un déversoir,
5 Installation
en particulier lorsque ceux-ci sont larges et la hauteur de
lame est faible et que le vent dominant est dans une direc-
Les conditions relatives à l’étude préliminaire, au choix de
tion transversale.
l’emplacement, à l’installation, au chenal d’approche, à I’entre-
tien, au mesurage de la hauteur de lame, aux puits de mesurage
Si l’emplacement ne remplit pas les conditions requises pour
ou aux puits à flotteur, qui sont généralement nécessaires pour
effectuer des mesurages satisfaisants, il faut l’abandonner, à
le mesurage du débit, sont données dans les paragraphes sui-
vants. Les conditions particulières aux déversoirs à profil trian- moins qu’il soit possible d’y apporter les améliorations néces-
saires.
gulaire sont données séparément dans le chapitre 8.
1
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ISO 43604984 (FI
Si un examen du courant montre que la répartition des vitesses Dans un cours d’eau naturel ou une rivière, la section transver-
existante est régulière, on peut alors supposer que la répartition sale doit être raisonnablement uniforme et le chenal doit être
rectiligne sur une longueur telle que la répartition des vitesses
des vitesses restera satisfaisante après la construction du
soit régulière.
déversoir.
Si la répartition des vitesses existante est irrégulière et s’il n’y a
Si l’entrée du chenal d’aproche se trouve dans un coude ou si le
pas d’autre station de jaugeage possible, il faut bien vérifier
chenal est alimenté par une conduite, de section transversale
cette répartition après l’installation du déversoir et l’améliorer si
plus petite, ou faisant un angle, on peut alors avoir besoin d’un
nécessaire. chenal d’approche rectiligne sur une longueur plus grande afin
d’obtenir une répartition régulière des vitesses.
II existe plusieurs méthodes pour obtenir une indication plus
précise de la répartition irrégulière des vitesses : bâtons de
Aucun dispositif de tranquillisation ne doit être placé à une dis-
vitesse, flotteurs ou solutions concentrées de colorants peu-
tance des points de mesure inférieure à cinq fois la hauteur de
vent être employés pour de petits chenaux, la dernière méthode
la lame maximale à mesurer.
servant à vérifier les conditions au fond du chenal. Une estima-
tion complète et quantitative de la répartition des vitesses peut
Dans certaines conditions, un ressaut peut apparaître en amont
s’obtenir au moyen d’un moulinet. Tous les renseignements sur
du dispositif de jaugeage, par exemple si le chenal d’approche
l’emploi des moùlinets sont donnés dans I’ISO 748.
est à forte pente. Si ce ressaut est à une distance en amont d’au
moins trente fois la hauteur de lame maximale, on peut effec-
tuer le mesurage du débit, à condition qu’il existe bien une
5.2 Conditions d’installation
répartition régulière des vitesses au niveau de la station de jau-
geage.
5.2.1 Généralités
L’installation complète de mesurage comprend un chenal
5.2.3 Dispositif de mesurage
d’approche, un dispositif de mesurage et un chenal aval. Les
conditions de chacun de ces trois éléments affectent la préci-
Le dispositif de mesurage doit être rigide, étanche et capable de
sion totale des mesurages.
résister aux écoulements de crue sans se déformer ou se cas-
ser. II doit être perpendiculaire à la direction de l’écoulement et
Les conditions exigées pour l’installation comprennent des
conforme aux dimensions données dans les paragraphes qui s’y
caractéristiques telles que : état de surface du déversoir, forme
rapportent.
de la section transversale du chenal, rugosité du chenal,
influence des appareils de contrôle en amont ou en aval du dis-
positif de jaugeage.
5.2.4 Chenal en aval
La répartition et la direction des vitesses déterminées par les
Le chenal en aval du dispositif de mesurage est sans impor-
caractéristiques mentionnées en 5.1.1 ont une influence impor-
tance à condition que le déversoir ait été concu de facon que
tante sur le fonctionnement du déversoir.
l’écoulement soit dénoyé dans toutes les conditions d’emploi.
Un limnimètre doit être placé en aval pour vérifier le niveau aval
Lorsque l’installation a été construite, l’utilisateur doit empê-
afin de déterminer le moment où l’écoulement noyé se produit.
cher toute modification qui pourrait affecter les caractéristiques
de l’écoulement.
En cas de possibilité d’un affouillement en aval de l’ouvrage, ce
qui pourrait conduire à l’instabilité de l’ouvrage, des mesures
5.2.2 Chenal d’approche
spéciales pour empêcher ceci peuvent être nécessaires.
Sur toutes les installations, l’écoulement dans le chenal
Une prise de pression à la crête et un puits de mesurage séparé
d’approche doit se faire en régime fluvial, sans perturbation, et
doivent être prévus si le déversoir est concu pour fonctionner
la répartition des vitesses doit être aussi normale que possible
dans des conditions d’écoulement noyé ou’s’il y a une possibi-
pour toute la section transversale. On peut habituellement la
lité que le déversoir se noie dans l’avenir.
vérifier par examen ou mesurage. Dans le cas des cours d’eau
naturels ou des rivières, on n’y parvient que si l’on dispose d’un
Cette dernière situation peut se produire si les changements
chenal d’approche long et rectiligne, exempt de saillies soit sur
apportés au régime d’écoulement par la construction du déver-
la paroi, soit au fond. Sauf indications spéciales dans les para-
soir peuvent faire naître des dépôts immédiatement en aval du
graphes correspondants, il faut respecter les conditions généra-
dispositif de mesurage ou si des travaux fluviaux sont effectués
les suivantes.
en aval à une date ultérieure.
Les changements apportés au régime d’écoulement par la
construction du déversoir peuvent faire naître des dépôts en
amont de la construction, ce qui, à la longue, pourrait modifier 6 Entretien
le régime. Les variations du niveau de l’eau qui en résultent doi-
L’entretien du dispositif de mesurage et du chenal d’approche
vent être prises en considération dans le projet des stations de
jaugeage. est important pour assurer des mesurages précis et continus.
Dans un chenal artificiel, la section transversale doit être uni- II est primordial que le chenal d’approche jusqu’au déversoir
forme et le chenal doit être rectiligne sur une longueur d’au soit, dans toute la mesure du possible, maintenu propre et
exempt de limon et de végétation sur une distance au moins
moins cinq fois sa largeur.
2
---------------------- Page: 4 ----------------------
BO 43604984 (F)
.
égale à celle spécifiée en 5.2.2. Le puits à flotteur et l’entrée du 7.3 Repérage du zéro
chenal d’approche doivent également être maintenus propres
et exempts de dépôts.
II faut prévoir, pour vérifier la position du zéro du dispositif de
mesurage de la hauteur de lame, un niveau de référence ratta-
La structure du déversoir doit être maintenue propre et
ché au niveau du déversoir.
exempte de tout dépôt de surface, et l’on doit prendre soin, au
cours du nettoyage, de ne pas en détériorer le seuil.
Le contrôle du zéro, basé sur le niveau de l’eau quand I’écoule-
ment cesse, est sujet à de graves erreurs dues à l’influence de la
et cette méthode ne doit pas être
tension superficielle,
7 Mesurage de la hauteur de lame
employée.
7.1 Généralités
Lorsque la taille du déversoir et la hauteur de lame diminuent,
les faibles erreurs de construction et celles commises dans le
La hauteur de lame en amont du dispositif de mesurage peut
positionnement du zéro et la lecture de l’appareil de mesurage
être mesurée au moyen d’une pointe limnimétrique recourbée,
de la hauteur de lame, deviennent plus importantes.
d’une pointe limnimétrique droite ou d’une échelle Iimnimétri-
que lorsqu’on a besoin de mesurages instantanés, ou au moyen
d’un limnigraphe lorsqu’il faut un enregistrement continu, et
8 Spécifications relatives au déversoir
bien souvent il est préférable de mesurer la hauteur de lame
dans un puits de mesurage séparé afin de réduire l’influence
normalisé
des irrégularités de la surface de l’eau.
8.1 Description
Les débits obtenus d’après la formule de calcul sont des débits-
volumes, et la masse volumique du liquide n’affecte pas le
débit-volume pour une hauteur de lame donnée, à condition
8.1.1 Le déversoir se compose d’une pente amont de 1 (verti-
que la hauteur de lame soit mesurée dans un liquide de même
cale) à 2 (horizontale) et d’une pente aval de 1 (verticale) à 5
masse volumique. Si l’on effectue le mesurage dans un puits
(horizontale). L’intersection de ces deux surfaces forme une
séparé, il peut être nécessaire de faire une correction pour tenir
crête rectiligne, horizontale et perpendiculaire au sens de
compte de la différence des masses volumiques si la tempéra-
l’écoulement dans le chenal d’approche. La crête ou seuil doit
ture, dans le puits, est sensiblement différente de celle du
faire l’objet d’une attention particulière et présenter un angle
liquide en écoulement. Toutefois, on admet ici que les masses
bien défini et de construction durable. En variante d’une cons-
volumiques sont égales.
truction complète ii-, situ, le seuil peut être fait de blocs préfor-
més soigneusement alignés et joints ou avoir une arête en métal
non corrosif rapportée.
7.2 Puits de mesurage ou puits à flotteur
Si l’on utilise un puits de mesurage, il doit être vertical et avoir
8.1.2 Les dimensions du déversoir et de ses butées doivent
une marge de 0,6 m au-dessus du niveau maximal de l’eau
être conformes aux exigences données à la figure 1. Les blocs
susceptible d’être enregistré dans le puits.
peuvent être tronqués, mais pas au point de réduire leurs
dimensions en plan à moins de 1,O hmax pour la pente 1:2 et
II doit être relié au chenal d’approche par une tuyauterie de liai-
2,0 h max pour la pente 1:5.
son ou une fente suffisamment grande pour permettre à l’eau
dans le puits de suivre sans délai notable l’augmentation ou la
diminution de la hauteur de lame.
8.2 Emplacement de la section de mesurage
de la hauteur de lame
Toutefois, la tuyauterie de liaison ou la fente doit être aussi
petite que compatible avec un entretien facile, ou bien être
Des piézomètres ou des stations de pointes limnimétriques,
pourvue d’un étranglement pour amortir les oscillations dues à
permettant de mesurer la hauteur de lame sur le déversoir, doi-
des ondes de faible amplitude.
vent être placés a une distance suffisante, en amont du déver-
soir, pour éviter la région d’abaissement de la surface. D’autre
Le puits et la tuyauterie de liaison ou la fente doivent être étan-
part, ils doivent être placés suffisamment près du déversoir
ches. Si l’on prévoit l’utilisation du flotteur d’un enregistreur de
pour que la perte de charge, entre la section de mesurage et la
niveau, le puits doit avoir un diamètre et une profondeur adap-
section de contrôle sur le déversoir, soit négligeable. Dans la
tés au flotteur.
présente Norme internationale, il est recommandé que la sec-
tion de mesurage de la hauteur de lame se trouve à une dis-
Le puits doit également être assez profond pour que le limon
tance égale à deux fois la hauteur de lame maximale (2 h,,-&
qui pourrait y pénétrer n’entraîne pas l’échouage du flotteur.
en amont du seuil.
L’installation du puits à flotteur peut comprendre une chambre
intermédiaire, placée entre le puits de mesurage et le chenal
d’approche, ayant des proportions analogues à celles du puits
8.3 Condition pour un écoulement dénoyé
de mesurage pour que le limon et les matières solides s’y décan-
tent. Afin de faciliter l’entretien, des vannes peuvent être pré-
8.3.1 L’écoulement est dénoyé lorsqu’il est indépendant des
vues dans la tuyauterie.
variations du niveau aval. Cette condition est remplie lorsque la
charge totale à l’aval au-dessus du seuil est égale ou inférieure à
Pour une description détaillée du puits de mesurage, voir
75 % de la charge totale en amont au-dessus du seuil.
I’ISO 4373.
3
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ISO 4360-1984 (FI
8.3.2 On commettra une erreur significative sur le débit cal- 9.2.2 Le coefficient combiné CJpour la formule de I’écoule-
ment noyé est donné par la figure 3 où h, est la hauteur
culé si ce rapport est dépassé à moins qu’une prise à la crête ne.
soit prévue et que deux mesures séparées de la charge ne au-dessus du seuil mesurée à la prise à la crête. Dans les condi-
soient effectuées. tions d’écoulement dénoyé, la valeur de h,lh est constante à
0,20 et la valeur defest de 1 ,OO. Par conséquent, dans ces con-
ditions, les valeurs de Cvflues à partir de la figure 3 coïncident
8.4 Emplacement de la prise à la crête
avec les valeurs de Cv données par la figure 2.
8.4.1 La prise à la crête doit comprendre cinq à dix trous de
10 mm de diamètre percés dans le bloc du déversoir à interval-
9.2.3 Pour une eau à température ordinaire Cd est presque
les de 75 mm et à 20 mm en aval de la crête du déversoir sur la
indépendant de h, sauf à des hauteurs très faibles où les pro-
pente 1:5. Les bords des trous ne doivent être ni arrondis ni
priétés du fluide influent sur le coefficient. Cd est donné par
ébarbés. Le nombre de trous doit être suffisant pour que le
l’équation suivante :
niveau de l’eau dans le puits de mesurage suive les variations de
la pression dans la poche de séparation derrière la crête sans un
retard important. qj =
La position optimale de la prise à la crête se situe au cen-
8.4.2
où h est en mètres. Pour les usages pratiques Cd peut être pris
tre de la crête du déversoir. La prise peut être décalée sur les
égal à 1,163 pour h > 0,l m.
déversoirs d’une largeur supérieure à 2,0 m à condition que la
distance de la ligne centrale de la prise à la paroi latérale la plus
proche soit supérieure à 1,0 m. 9.3 Limites
Les limites générales suivantes sont recommandées :
9 Caractéristiques de débit
h > 0,03 m (pour une crête en métal lisse ou équivalent);
9.1 Formules
h 3 0,06 m (pour une crête en béton fin ou équivalent);
9.1.1 La formule de débit pour un écoulement dénoyé est la
p > 0,06 m;
suivante :
b > 0,3 m*
I
Q = (2/3)3’2 Cd Cv &b h3/2
hlp < 3,5;
où
blh a 2,0.
Q est le débit du déversoir, en mètres cubes par seconde;
Cd est le coefficient de débit, sans dimension;
9.4 Précision
Cv est le
9.4.1 La précision relative des mesurages de débit, effectués
l’effet de la vitesse
avec des déversoirs, dépend de la précision des mesurages de
la hauteur de lame et des dimensions du déversoir ainsi que de
H est la charge totale, en mètres; la précision des coefficients qui s’appliquent au déversoir uti-
lisé.
b est la largeur du déversoir, en mètres;
g est l’accélération due à la pesanteur, en mètres par
9.4.2 En construisant et en installant le déversoir à profil trian-
seconde carrée;
gulaire avec le plus grand soin, on peut déduire l’erreur systé-
matique, en pourcentage, sur le coefficient de débit (y compris
h est la hauteur de lame mesurée, en métres.
CV et f) de l’équation :
10 C"
9.1.2 La formule de débit pour l’écoulement noyé es
...
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