ISO 4373:1979
(Main)Measurement of liquid flow in open channels — Water level measuring devices
Measurement of liquid flow in open channels — Water level measuring devices
Mesure de débit des liquides dans les canaux découverts — Appareils de mesure du niveau de l'eau
General Information
Relations
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Standards Content (Sample)
International Standard 0 4373
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATlON*MEWYHAPOAHAR OPrAHM3AlJMR no CTAHAAPTM3AUMM*ORGANlSATlON INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Measurement of liquid flow in open channels -
Water level measuring devices
r
Mesure de débit des liquides dans les canaux découverts - Appareils de mesure du niveau deai_
First edition - 1979-09-81
\
UDC 532.57 : 532.217 Ref. No. IS0 4373-1979 (E)
Descriptors : flow measurement, liquid flow, liquid level indicators, liquid level recorders, equipment specifications.
Price based on 18 pages
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Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of
national standards institutes (IS0 member bodies). The work of developing Interna-
tional Standards is carried out through IS0 technical committees. Every member body
interested in a subject for which a technical committee has been set up has the right to
be represented on that committee. International organizations, governmental and non-
governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to
the member bodies for approval before their acceptance as International Standards by
the IS0 Council.
International Standard IS0 4373 was developed by Technical Committee ISO/TC 113,
Measurement of liquid flow in open channels, and was circulated to the member
bodies in July 1977.
It has been approved by the member bodies of the following countries :
Australia India Spain
Canada
Ireland Switzerland
Chile Italy United Kingdom
Czechoslovakia Mexico USA
Egypt, Arab Rep. of Netherlands USSR
Finland Norway Yugoslavia
France Romania
R. South Africa, Rep. of
Germany, F.
No member body expressed disapproval of the document.
0 International Organization for Standardization, 1979 O
Printed in Switzerland
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IS0 4373-1979 (E)
INTERNATIONAL STANDARD
Measurement of liquid flow in open channels -
Water level measuring devices
Section one : General
1 Scope and field of application
O Introduction
This International Standard specifies the functional re-
In order to obtain a systematic record of river flow in terms of
instantaneous or mean daily discharge, it is usual to collect quirements of
primarily a continuous record of water level with respect to time
which can be converted into a record of discharge by one or a) a stilling well with intake pipes for float-operated water
level recorders;
more of several methods (see IS0 1100). The accuracy of the
record of discharge is governed principally by the accuracy of
the record of water level and it is essential that this can be sens- b) stage sensing devices and
ed and recorded efficiently and with an accuracy sufficient for
c) recording devices.
the purposes for which the measurements are required.
The record of water level is commonly produced by a recorder
actuated by a float and counterweight or tensioning spring
system, the movement of the float being used to operate a
recording mechanism such as a pen or a punching head which
2 Terminology
can produce either an analogue record on a chart or a digital
record on punched tape. Water level records can also be pro-
For the purpose of this International Standard, the terms and
duced by sensing the hydrostatic pressure above a fixed point
definitions used are in accordance with IS0 772, Liquid flow
in the stream.
measurement in open channels - Vocabulary and symbols.
To protect the float and to eliminate, or at least reduce, the ef-
fect of surface waves and short period surging in the natural
channel it is customary to provide a stilling well, usually set
back in the bank of the river and connected to it by one or more
3 Units of measurement
intake pipes but sometimes placed directly in the stream. The
accuracy of the recorded water level will then depend partly on
For the purpose of this International Standard, the units of
the sensitivity of the instrument and partly on any difference
between the water level inside the stilling well and that in the measurement used are SI units in accordance with IS0 31 and
IS0 1000.
river.
1
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IS0 4373-1979 (E)
Section two : Stilling well and intakes
4 Stilling well
4.1.2.9 In wells with sealed bottoms the bottom of the well
shall be at least 300 mm below the invert of the lowest intake to
provide space for sediment storage and to avoid the danger of
Functional requirements of stilling wells
4.1
the float grounding at times of low flow.
4.1.1 General
5 Intakes
The function of the stilling well is :
5.1 Functional requirements
to accommodate the instrument and protect the float
a)
system;
5.1.1 General
b) to provide within the well an accurate representation of
the water level in the river (see the annex);
The function of the intakes to the stilling well is :
c) to damp out oscillations of the water surface.
a) to allow water to enter or leave the stilling well so that
the water in the well is maintained at the same elevation as
that in the stream under all conditions of flow;
4.1.2 Specific
b) to permit some form of control to limit lag and
4.1.2.1 The well may be circular, oval, square or rectangular
oscillating effects within the stilling well.
in plan and may be made of any suitable material.
5.1.2 Specific
4.1.2.2 The well may be placed in the bank of a stream or
directly in the stream when attached to a bridge pier or abut-
5.1.2.1 Intakes may take the form of one or more pipes con-
ment. It should not, however, be located directly in the stream
where flow conditions would lead to separation and stagnation necting the well to the river when the well is set back into the
bank or a series of holes or slots cut into the well itself when it is
effects. When placed in the bank the well shall be connected to
the stream by intake pipek). When placed directly in the set directly into the river. In rivers with a permanent high silt
content a well set in the stream may have a hopper shaped bot-
stream, the intakes may take the form of holes or slots cut in
the well itself. tom to serve as an intake and also as a means of self cleansing.
5.1.2.2 The dimensions of the intakes shall be large enough to
4.1.2.3 The well shall not interfere with the flow pattern in the
approach channel and if set in relation to a control, it shall be allow the water level in the well to follow the rise and fall of river
stage without appreciable delay.
located far enough upstream or downstream to be outside the
area affected by the control.
5.1.2.3 The dimensions of the intakes shall be small enough
4.1.2.4 The well shall be firmly founded when placed in the to damp oscillations caused by wave action or surges.
bank and firmly anchored when standing in the stream so that it
shall remain stable at all times. NOTE - These requirements are opposed and a suitable balance must
be achieved. For example, to effectively eliminate surging it may be
necessary to restrict the cross-sectional area of the intakes to O, 1 % of
4.1.2.5 The well and all construction joints of well and intake
the cross-sectional area of the well whereas to reduce lag effect to ac-
pipes shall be watertight so that water can enter or leave only
ceptable limits the ratio may have to be at least 1 % This will depend
by the intake itself. on site conditions, the type and length of intakes and the surface area
of the well. Because of this, no firm rule can be laid down for determin-
ing the best size of intake but it is advisable to make the connection too
4.1.2.6 The well shall be vertical within acceptable limits and
large rather than too small as a restriction can be added if found
have sufficient height and depth to allow the float to travel free-
necessary As a general guide the total cross-sectional area of the in-
ly the full range of water levels.
takes should not be less than 1 % of the cross-sectional area of the
well.
4.1.2.7 The dimensions of the well shall be such as to allow
in it. Clearance
unrestricted operation of all equipment installed 5.1.2.4 Two or more intakes may be installed, at different
between walls and float shall be at least 75 mm and where two
levels, to ensure operation of the system if one intake becomes
or more floats are used within the well, clearance between blocked.
them shall be at least 150 mm. In silt-laden rivers it is an advan-
tage to have the well large enough to be entered and cleaned.
5.1.2.5 For a stilling well set into a bank the invert of the
lowest intake shall be at least 150 mm below the lowest
4.1.2.8 When placed in the bank of the stream the stilling well
anticipated stage and shall enter the stilling well at least
shall have a sealed bottom to prevent seepage into or leakage
300 mm above the well bottom. In cold climates this intake
out of the chamber.
shall be below the frost line.
2
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by a flushing system where water under several metres of head
5.1.2.6 Intake pipes shall be laid at a constant gradient to
avoid low points and on a suitable foundation which will not can be applied to the stilling well end of the intake, by pumping
water through the intake or by hand cleaning with collapsible
subside.
draining rods.
5.1.2.7 The intake shall be so oriented in the stream that it will
5.1.2.10 Where velocity past the river end of the intake is
sense the true water level. When velocities in the stream at the
high, drawdown of the water level in the well may occur. This
point of measurement are sufficiently large, that the dynamic
pressure is of sensible magnitude, the intake shall incorporate a can be reduced by attaching a capped and perforated static
static pressure device (wall piezometer, piezometer in a plate, tube to the river end of the intake and extending it horizontally
surface parallel to flow, static tubes, etc.) to ensure that the downstream.
dynamic pressure does not influence the level in the well.
6 Protection from frost
5.1.2.8 It is desirable that intake pipes more than 20 m in
length shall be provided with an intermediate manhole fitted
In cold climates the well shall be protected from the formation
with internal baffles to act as a silt trap and provide access for
of ice. This may be done by the use of well covers, sub-floors,
cleaning.
heaters or oil on the water surface. When oil is used the oil sur-
face will stand higher than the water level in the stream and a
5.1.2.9 Means of cleaning the intakes shall be provided, either correction must be used when setting the recorder.
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Section three : Stage sensing devices
indicators is that the reading may be made directly in units of
7 Accuracy of stage measurement
length, without any intervening influences.
For the measurement of stage, in certain installations an uncer-
tainty of k 10 mm may be satisfactory; in others an uncertain-
9.1 Vertical and inclined gauges
ty of f 3 mm or better may be required; however, in no case
should the uncertainty be worse than f 10 mm or O, 1 % of the
Such gauges comprise a scale marked on or attached to a
range whichever is greater.
suitable surface.
This clause applies in all cases except where specifically stated
9.1.1 Functional requirements
otherwise.
These gauges shall meet the following functional re-
quirements :
8 Gaugedatum
a) they shall be accurate and clearly marked;
The stage of a stream or lake is the height of the water surface
above an established datum plane. The datum of the gauge
b) they shall be durable and easy to maintain;
may be a recognized datum, such as mean sea level, or an ar-
cl they shall be simple to install and use.
bitrary datum plane selected for the convenience of using
gauge readings of relatively low numbers. It is generally
desirable to avoid negative values for these readings, therefore 9.1.2 Material
the datum selected for operating purposes should be below the
The material of which a gauge is constructed shall be durable,
elevation of zero flow on the control.
particularly in alternating wet and dry conditions and also in
respect of the resistance to wear or fading of the markings. The
If an arbitrary datum plane is used, it should be referred to a
bench mark of known elevation above sea level by accurate material should have a low coefficient of expansion with
respect to temperature or wetting effects.
levelling so that the arbitrary datum may be recovered if the
gauge and reference marks are destroyed. A permanent datum
must be maintained so that only one datum for the stage record
9.1.3 Graduation
is used for the life of the station.
9.1.3.1 The graduations of a vertical gauge shall be clearly
8.1 Gauge zero
and permanently marked directly on a smobth surface or on a
gauge board. The numerals shall be legible and placed in such a
The zero of the gauge should be correlated with a national
way that there is no possibility of any ambiguity. A typical ex-
datum through a station bench mark. The relation between the
ample is shown in figure 1.
gauge zero and the station bench mark shall be checked at least
annually. Also, the relation between the gauge zero and other
9.1.3.2 The graduations of an inclined gauge may be directly
divisions shall be checked from time to time. The tolerance on
marked on a smooth surface or on a gauge board as described
the transfer of the level from the station bench mark to the
in 9.1.3.1, or may be carried on manufactured gauge plates
gauge shall not exceed f 1,0 mm.
designed to be set for particular slopes. Except where use is
made of manufactured gauge plates designed to be set to a
8.2 Station bench mark
specified slope, an inclined gauge should be calibrated in-situ
by precise levelling from the station bench mark.
The station bench mark shall be set in a position offering max-
imum security against disturbance. It should be securely fixed
9.1.3.3 Gauge plates shall be manufactured in suitable
in a concrete block or similar mounting that extends below the
lengths with the width of the scale not less than 50 mm.
ground surface to a level free from disturbance, such as frost. It
should be correlated with a national survey datum by accurate
levelling. To facilitate accurate levelling between the station
9.1.3.4 The marking on the gauge should be made to read in
bench mark and the gauge zero, the bench mark should be
multiples of millimetres. The smallest graduation shall depend
located in a position such that the transfer of the level may be
on the accuracy required, but may correspond to 10 mm.
carried out by reciprocal levelling or with equally balanced
foresights and backsights on the setting of the level.
9.1.3.5 The markings of the subdivisions shall be accurate to
f 0,5 mm, and the cumulative error shall not exceed 0,l % or
0,5 mm whichever is greater.
9 Direct water-level indication devices
9.1.4 Installation and use
Water level gauges may be either the direct or the indirect type,
with measuring instruments of the fixed or movable type, such
as vertical and inclined gauges, needle gauges, float gauges, 9.1.4.1 General
and wire weight gauges classified as direct reading in-
struments. The significant feature of this group of water-level
The gauge should preferably be placed near the side of the
4
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stream so that a direct reading of water level may be made. If b) the hook gauge, which is hook-shaped, and whose tip
this is impractical because of excessive turbulence, wind effect, is immersed and approaches the free surface from below.
or inaccessibility the measurement may be made in a suitable (See figure 2.)
permanent stilling bay or stilling well in which the wave actions
are damped and the level of the water surface closely follows The vertical position may be determined by a graduated scale, a
the fluctuations of the water level in the stream. To ensure this, tape with some vernier arrangement, or a digital indicator. The
intakes to stilling wells should be properly designed and scale is movable and graduated to read downward from top to
located. bottom in metres. Application of needle gauges consists of
positioning the needle of the gauge near the water surface and
The gauge should be located as closely as possible to the detecting the moment the tip just touches the free surface, ap-
measuring section without affecting the flow conditions at this
parently trying to pierce its skin. Setting a point exactly at the
point. It should not be placed where the water is disturbed by water surface may be facilitated by electrical means.
turbulence, or there is danger of damage by drift. Bridge
abutments or piers are generally unsuitable locations.
The advantage of water-level needle gauges is their high
Wherever the gauge is situated, it shall be readily and conve-
measuring accuracy, whereas their disadvantage is their small
niently accessible so that the observer may make readings as
measuring range, usually about 1 m. However, this disadvan-
nearly as possible at eyelevel. Where necessary, the construc- tage can be overcome by installing a series of datum plates at
tion of a flight of steps to give convenient access is recom-
different levels.
mended. The gauge board or plate shall be securely fixed to the
backing but provision must be made for removing the gauge
0 9.2.2 Functional requirements
board or plate for maintenance or adjustment. The edges of the
gauge board should be protected.
9.2.2.1 A hook or point gauge installation shall permit
measurement of stage to be made at all levels from below the
9.1.4.2 Vertical gauges
lowest to above the highest level anticipated.
a vertical gauge is provided by the sur-
A suitable backing for
face of a wall having a vertical or nearly vertical face parallel to
9.2.2.2 There shall be good illumination of the place where
the direction of flow. The gauge board or backing plate shall be
the tip meets the free liquid surface.
attached to the surface so as to present a truly vertical face to
receive the graduations. The gauge board and backing plate
9.2.2.3 The hook or point shall be made of metal sufficiently
shall be securely fastened to the wall. Gauges may be fixed to
strong to resist deformation in transport and under field condi-
piles, either driven firmly into the river bed or banks, or set in
tions of use. The tip shall be tapered to a point having an in-
concrete so as to be free from sinking, tilting, or washing away.
cluded angle of approximately 60° and the point shall be round-
In either case the anchorage shall extend below the ground sur-
ed to a radius of approximately 0,25 mm. (See figure 3.)
face to a level free of disturbance by frost. In order to avoid
velocity effects which may hinder accurate reading, a pile may
be shaped to present streamlined cutwaters upstream and
9.2.3 Material
downstream or the gauge may be situated in a bay where it will
not be exposed to the force of the current. Where the range of
A hook or point gauge and auxiliary parts shall be made
water levels exceeds the capacity of a single vertical gauge ad-
throughout with durable corrosion resistant materials.
ditional sections may be installed on the line of the cross sec-
@
tion normal to the direction of flow.
9.2.4 Graduation
9.1.4.3 Inclined gauges
The graduations of a hook or point gauge shall be in millimetres
and shall be clearly and accurately marked. A vernier or
An inclined gauge shall be installed in such a manner to closely
micrometer head may be provided which allows reading to
follow the contour of the river bank. The profile of the bank
0,l mm. However, such a reading accuracy is normally only re-
may be such that a gauge of a single slope may be installed; fre-
quired for laboratory measurements.
quently however, it may be necessary to construct the gauge in
several sections, each with a different slope. The general in-
9.2.5 Installation and use
stallation requirements given in 9.1.4.2 apply.
9.2.5.1 A hook or point gauge may be mounted over an open
water surface at the edge of a stream if conditions permit. If
9.2 Needle gauges
this is not practicable because of turbulence, wind effect, or in-
accessibility, a suitable permanent stilling bay or stilling well
9.2.1 General
should be installed.
A needle water-level gauge consists of a point and some means
9.2.5.2 The location of the hook or point gauge should be as
of determining its exact vertical position relative to a datum.
close as possible to the measuring section and should be con-
The two types of needle gauges are :
veniently accessible to the observer.
a) the point gauge, whose tip approaches the free surface
from above, and 9.2.5.3 The gauge shall not be installed in a location where
5
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the water surface is disturbed by turbulence, wind effect, or af- 9.4 Wire-weight gauge
flux. The vicinity of bridge abutments or piers is generally un-
suitable.
9.4.1 General
The typical wire-weight gauge consists of a drum wound with a
9.2.5.4 Where more than one datum plate or bracket is pro-
it is preferable that all should lie on the single layer of cable, a bronze weight attached to the end of the
vided at different levels,
cable, a graduated disc, and a counter, all housed within a pro-
line of a single cross section normal to the direction of flow in
tective housing (see figure 4). The disc is graduated and is per-
the stream. If this is not practicable and it is necessary to stag-
manently connected to the counter and the shaft of the drum.
ger the points, all should lie within a distance of 1 m on either
The cable is guided to its position on the drum by a threading
side of the cross section line.
sheave. The reel is equipped with a pawl and ratchet for
holding the weight at any desired elevation. The gauge is set so
9.2.5.5 Datum plates and brackets shall be mounted on a
that when the bottom of the weight is at the water surface, the
secure foundation which extends below the frost line.
gauge height is indicated by the combined readings of the
counter and the graduated disc.
9.2.5.6 The elevation of the datum plates, with references to
which the level of the free surface is determined, shall be
9.4.2 Functional requirements
established with great care. This elevation shall be checked
from the station bench mark at least annually. The tolerance on
A wire-weight gauge should permit measurement of stage to
the transfer of level from the station bench mark to each datum
O
be made at all levels.
plate shall not exceed f 1,0 mm.
9.4.3 Material
9.3 Float gauges
A wire-weight gauge shall be made throughout with durable
corrosion-resistant materials.
9.3.1 General
The float gauge is used chiefly as an inside reference gauge in
9.4.4 Graduation
water stage measurements. The typical float gauge consists of
a float operating in a stilling well, a graduated steel tape, a
The graduations of the wire-weight gauge should be in
counterweight, a pulley, and a pointer. The float pulley is
millimetres.
grooved on the circumference to accommodate the tape, and
mounted on a support. The tape is fastened to the upper side of
9.4.5 Installation and use
the float and runs slip-free over the pulley in the gauge shed
above the well. It is kept tight by a counterweight at the free
9.4.5.1 The wire-weight gauge is used as an outside reference
end or by a spring. In this way stage fluctuations are sensed by
gauge where other outside gauges are difficult to maintain. The
the float which positions the tape with respect to the pointer.
wire-weight gauge is normally mounted where there is a bridge,
or other structure over the water.
9.3.2 Functional requirements
9.4.5.2 The gauge shall not be installed in a location where
9.3.2.1 A float gauge installation shall permit measurement of
the water surface is disturbed by turbulence, wind effects, or
stage to be made at all levels from below the lowest to above
afflux. The vicinity of bridge abutments or piers is generally un-
the highest level anticipated.
suitable.
9.3.2.2 Float and counterweight dimensions and the quality
9.4.5.3 The check bar elevation of the wire-weight gauge
of the elements of the mechanical device for remote indication
should be read frequently to ensure reliability of correct base
shall be selected SO that there is a sufficiently high indication
elevation.
accuracy and working reliability.
9.5 Other direct reading gauges
9.3.2.3 The float shall be made of durable corrosion-resistant
and anti-fouling material. It shall be leakproof and function in a
There exist other direct reading gauges of various types, for ex-
truly vertical direction. Its density shall not change significantly.
ample, those where the water level is detected by one or several
points or by a small float, and where the sensing element is
positioned with a servo-mechanism.
9.3.2.4 The float shall be checked at frequent intervals to
make sure that it is floating properly, and care should be taken
However, these instruments are not so commonly used as to be
to see that the tape does not become twisted or fouled and that
included in this International Standard.
the indicated stage is the same as the water level in the stream.
9.3.3 Graduation 10 Indirect water-level indication devices
The graduations of the float gauge shall be in millimetres and Indirect water-level indication devices include those gauging
shall be clearly and accurately marked. systems which convert a pressure or electrical signal to an out-
6
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conversely, a higher rate will provide a continuous
put which is proportional to the water level. Of the indirect
discharge of gas from the opening in the bottom of the
devices available, those in most common usage are the
tube. The gas is usually supplied from a cylinder or by an air
pressure type, such as the servo-manometer and the servo-
beam balance. compressor. In either case, the supply must have a delivery
pressure in excess of the range to be measured.
10.1 Pressure gauges
b) A pressure reducing valve must be provided so that a
pressure safely in excess of that of the maximum range can
Pressure-gauges are frequently used at sites where it would be
be set. A flow control valve and some form of visual flow
too expensive to install stilling wells. They are also used on
rate indicator is necessary, so that the discharge of gas sup-
sand-channel streams because the intake line can be extended
plied to the system can be properly adjusted. The pressure
to follow a stream channel that shifts its location, and if the
should be set to prevent water from entering the tube, even
gas-purge technique is used, the gas flow tends to keep the
under the most rapid rates of change expected.
orifice from becoming plugged with sand.
cl Incorrect readings due to the friction of the gas moving
10.1.1 General through the tube should be minimized. Long lengths of tube
or very small diameter tubing aggravate the friction pro-
One widely used method of measuring water level is to measure blem. This problem is frequently solved by running two
tubes to a junction very near to the orifice with one tube ser-
the height of a column of water with respect to some datum
ving as a gas-supply line and the other as a pressure-
plane. This can be accomplished indirectly by sensing the water
pressure at a fixed point below the water surface, and then detection line. Under this arrangement the movement of gas
in the pressure detection line is kept to a minimum, thereby
utilizing the hydrostatic principle that the pressure of a liquid is
a minimum.
proportional to the depth. reducing the friction to
di The tubing should be installed with a continuous
IO. 1 .I. 1 Direct transmission of pressure
negative slope to the orifice (see figure 5).
The method of transmitting pressure from the water column to
the sensor may be direct or indirect. When the sensor is located 10.1.1.3 Pressure bulb system
below the point in the water column at which the pressure is to
be measured, the water pressure may be transmitted directly to Where there is no gas supply available, a pressure bulb system
is sometimes used to transmit pressure to the sensor. This
the sensor. However, if the sensor is located above the water
column, the direct method is usually not satisfactory because device, frequently referred to as an elastic pressure bulb, is
gases entrained in the water can create air locks in the line. usually made of a casting in the form of a short hollow cylinder
Also, if the water is highly corrosive, it is undesirable to bring it with one open end. The open end is sealed with a slack, highly
into direct contact with the sensor. flexible diaphragm, and the cylinder is connected by means of
tubing to the pressure sensor. The whole unit forms a closed
gas system with pressure initially equal to atmospheric. The
10.1.1.2 Gas-purge (bubbler) technique
cylinder is lowered into the water and fixed at an elevation
below the water column to be measured. The slack diaphragm
The most successful and widely used method of transmitting
permits water pressure to compress the gas in the cylinder until
pressure is the gas-purge technique. This technique may be us-
the pressure within the system is proportional to the height of
ed regardless of t
...
Norme internationale 4373
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATlONOMEXAYHAPOC(HAR OPrAHM3AUMR fl0 CTAH/lAPTH3AUMM.ORGANlSATlON INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Mesure de débit des liquides dans les canaux découvert
Appareils de mesure du niveau d'aau,
Measurement of liquid flow in open channels - Water level measuring devices
Première édition - 1979-09-01
CDU 532.57 : 532.217 Ref. no : IS0 4373-1979 (FI
Descripteurs : mesurage de dbbit, écoulement de liquide, indicateur de niveau,, limnigraphe, spécification de matériel.
Prix basé sur 18 pages
---------------------- Page: 1 ----------------------
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mon-
diale 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 correspondant. Les organisations internationales,
I'ISO, partici-
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec
pent également aux travaux.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation
comme Normes internationales par le Conseil de I'ISO.
La Norme internationale IS0 4373 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 113,
Mesure de débit des liquides dans les canaux découverts, et a été soumise aux comités
membres en juillet 1977.
Les comités membres des pays suivants l'ont approuvée :
Afrique du Sud, Rép. d' France Royaume-Uni
Allemagne, R. F. Inde Suisse
Irlande Tchécoslovaquie
Australie
Canada Italie URSS
Mexique USA
Chili
Égypte, Rép. arabe d' Norvège Yougoslavie
Espagne Pays-Bas
Finlande Roumanie
Aucun comité membre ne l'a désapprouvée.
O Organisation internationale de normalisation, 1979 0
Imprimé en Suisse
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IS0 4373-1979 ( FI
NORME INTERNATIONALE
Mesure de débit des liquides dans les canaux découverts -
Appareils de mesure du niveau
Section un : Généralités
O Introduction sensibilité de l’instrument et, en partie, de la différence de
niveaux entre le puits de mesurage et la rivière elle-même.
Pour obtenir un relevé systématique du débit d‘une rivière en
fonction du débit journalier moyen ou instantané, il est habituel
d’effectuer d’abord un relevé du niveau de l’eau en fonction du
1 Objet et domaine d’application
temps, puis de le convertir en valeurs de débit par une ou plu-
sieurs des méthodes analysées dans IWO 1100. La précision
La présente Norme internationa pécifie les caractéristiques de
e
des relevés de débit dépend principalement de la précision de
fonctionnement :
l’enregistrement du niveau et il est essentiel d’avoir des appa-
reils effectuant les mesures et l’enregistrement avec efficacité
a) des puits de mesurage à tuyauteries d’amenée;
et avec une précision suffisante pour l’utilisation future des
résultats.
b) des indicateurs limnimétriques;
L‘enregistrement du niveau d’eau se fait généralement à l‘aide
c) des appareils enregistreurs.
de limnigraphes à flotteur et contre-poids ou à l’aide d‘un
système à ressort, le mouvement du flotteur actionnant en
général un mécanisme enregistreur, tel que plume ou tête per-
2 Terminologie
ceuse, capable de donner soit un graphique analogique sur un
diagramme, soit un enregistrement numérique sur une bande
Dans le cadre de la présente Norme i
perforée. Les enregistrements du niveau d’eau peuvent se faire
les définitions utilisés sont conforme O 772, Mesure de
également en captant la pression hydrostatique au-dessus d’un
débit des liquides dans les canaux découverts - Vocabulaire et
point fixe du cours d’eau.
symboles.
Pour protéger le flotteur et éliminer, ou tout au moins réduire,
l’effet des ondes superficielles et des chocs de courte période
dans le chenal naturel, il est habituel de prévoir un puits de 3 Unités de mesure
à la rivière
mesurage, généralement en retrait de la rive et relié
par une ou plusieurs tuyauteries d’amenée, mais qui peut aussi Dans le cadre de la présente Norme internationale, les unités de
mesure utilisées sont les unités SI conformément à I’ISO 31 et à
quelquefois être placé en plein milieu du courant. La précision
de l’enregistrement du niveau dépend alors, en partie, de la 1’1S0 1000.
1
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Section deux : Puits de mesurage et entrées
4.1.2.8 Lorsqu'il est placé dans la rive, le puits doit avoir un
4 Puits de mesurage
fond étanche pour éviter tout suintement ou fuite.
4.1 Caractéristiques fonctionnelles
4.1.2.9 Dans le cas d'un puits à fond étanche, le fond du puits
doit se trouver à au moins 300 mm au-dessous du radier de
4.1.1 Généralités
la plus basse, pour permettre l'accumulation des sédi-
l'entrée
ments et éviter l'échouage du flotteur en cas de basses eaux.
Le puits de mesurage a pour fonction :
a) de contenir les instruments et de protéger le flotteur;
5 Entrées
b) de reproduire exactement en son sein les conditions de
5.1 Caractéristiques fonctionnelles
niveau de la rivière (voir l'annexe);
d'amortir les oscillations de la surface de l'eau.
c)
5.1.1 Généralités
Les entrées du puits de mesurage ont pour fonction :
4.1.2 Caractéristiques particulières
a) de permettre l'entrée ou la sortie de l'eau du puits de
4.1.2.1 Le puits peut être de section circulaire, ovale, carrée
mesurage de sorte que l'eau du puits reste à la même hau-
ou rectangulaire. II peut être construit en n'importe quel maté-
teur que celle de la rivière, quelles que soient les conditions
riau approprié.
d'écoulement;
4.1.2.2 II peut être placé en retrait de la rive ou directement d'exercer une certaine forme de contrôle sur le retard et
b)
dans le courant, auquel cas il ne doit pas être placé au milieu du les effets oscillatoires dans le puits.
cours d'eau lorsqu'il pourrait produire des décollements ou une
stagnation de l'écoulement. Lorsqu'il est placé dans la rive, il
5.1.2 Caractéristiques spécifiques
doit être relié au cours d'eau par une ou plusieurs tuyauteries
d'amenée. Lorsqu'il est placé directement au milieu du cours
5.1.2.1 Les entrées peuvent se présenter sous la forme d'une
d'eau, ces tuyauteries peuvent se réduire à de simples trous ou
ou de plusieurs tuyauteries raccordant le puits à la rivière lors-
fentes pratiqués dans la paroi du puits même.
que celui-ci est placé dans la rive, ou sous la forme d'une série
de trous ou de fentes lorsqu'il est placé directement dans la
4.1.2.3 Le puits ne doit pas perturber le diagramme de I'écou-
rivière. Dans les rivières à fort taux de sédimentation, un puits
lement dans le chenal d'amenée et, s'il est associé à un contrôle
placé dans le cours d'eau peut avoir un fond en forme de trémie
hydraulique, il doit être placé suffisamment loin en amont ou en
servant à la fois d'entrée et de moyen d'auto-nettoyage.
aval pour se trouver en dehors de la zone affectée par le
contrôle.
5.1.2.2 Les dimensions des entrées doivent être suffisantes
pour permettre au niveau d'eau dans le puits de suivre les haus-
4.1.2.4 Le puits doit être solidement enfoncé dans la rive ou
ses ou les baisses de niveau dans la rivière, sans retard notable.
doit être bien ancré s'il se trouve dans le cours d'eau, de façon à
demeurer toujours stable.
5.1.2.3 Les dimensions des entrées doivent être assez petites
pour amortir les oscillations causées par les ondes superficielles
4.1.2.5 Le puits et tous les joints de construction ainsi que les
ou les chocs.
tuyauteries d'amenée doivent être étanches à l'eau, qui ne doit
pouvoir entrer ou sortir que par les tuyauteries elles-mêmes.
NOTE - Les deux dernières conditions étant contradictoires, il est
nécessaire de réaliser un compromis. Pour éliminer efficacement les
chocs, par exemple, il peut être nécessaire de limiter la section des
4.1.2.6 Le puits doit être vertical, à certaines limites près, et
entrées à 0,l % de la section du puits, tandis que pour réduire le retard
avoir une hauteur et une profondeur suffisantes pour permettre
à des limites acceptables, ce facteur peut atteindre au moins 1 %. Tout
le libre déplacement du flotteur dans toute la gamme des
dépend des conditions du site de mesure, du type et de la longueur des
niveaux d'eau.
entrées et de la surface du puits. Aucune règle rigoureuse ne peut donc
être fixée pour déterminer la taille optimale des entrées, mais il est con-
seillé de les faire trop grandes plutôt que trop petites, car un conver-
4.1.2.7 Les dimensions du puits doivent permettre le fonc-
gent peut toujours être ajouté. En règle générale, la section totale des
tionnement sans encombre de tous les instruments qui y sont
entrées ne doit pas être inférieure à 1 % de la section transversale du
installés. La distance entre les parois et le flotteur doit être d'au
puits.
moins 75 mm et, si le puits contient deux ou plusieurs flotteurs,
la distance entre deux flotteurs doit être d'au moins 150 mm.
Dans les rivières limoneuses, il y a avantage à avoir un puits suf- 5.1.2.4 Deux entrées ou plus peuvent être installées à diffé-
fisamment large pour que l'on puisse y pénétrer pour le net- rents niveaux pour continuer à faire fonctionner le système
toyer. même si l'une des entrées s'obstrue.
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5.1.2.5 Lorsque le puits est encastré dans la rive, le radier de 5.1.2.9 Des moyens de nettoyage des entrées doivent être
l'entrée la plus basse doit se situer à au moins 150 mm au- prévus, soit par un système de vidange lorsqu'une pression de
dessous du niveau le plus bas escompté et à au moins 300 mm plusieurs mètres peut être envoyée du niveau de l'extrémité,
au-dessus du fond du puits. Dans les régions de climat froid, côté puits de mesurage, de la tuyauterie, soit par pompage
d'eau par l'entrée, soit par des moyens manuels à l'aide de tiges
cette entrée doit se trouver au-dessous de la ligne des gelées.
de drainage pliantes.
5.1.2.6 Les tuyauteries d'amenée doivent avoir une pente
5.1.2.10 Lorsque la vitesse de l'écoulement est élevée, il peut
constante en vue d'éviter les points bas et être posées sur une
fondation appropriée qui n'est pas destinée à subsister. se produire une aspiration de l'eau dans le puits. Ce phéno-
mène peut être atténué par fixation d'un tube fixe bouché et
perforé à l'extrémité côté rivière de l'entrée, qui se prolonge
5.1.2.7 L'entrée doit être orientée dans le cours d'eau de telle
horizontalement vers l'aval.
manière que l'on puisse mesurer le niveau vrai. Lorsque les
la
vitesses au point de mesure sont assez grandes pour que
pression dynamique ait une valeur appréciable, l'entrée doit
comporter un dispositif de mesurage de la pression statique
(dispositif piézométrique sur la paroi ou sur un diaphragme, pla-
6 Protection contre la gelée
que parallèle à l'écoulement, tubes statiques, etc.) pour que la
pression dynamique n'influence pas le niveau du puits.
Dans les zones à climat froid, le puits doit être protégé contre
les formations de glace. On peut, à cet effet, faire usage de
5.1.2.8 II est souhaitable que les tuyauteries d'entrée de plus couvercles, de planchers isolants, de réchauffeurs, ou répandre
de 20 m de longueur soient munies d'un trou d'homme inter- de l'huile à la surface de l'eau. Dans ce dernier cas, l'huile forme
médiaire, muni d'écrans intérieurs servant de piège à sédiments une surépaisseur par rapport au niveau normal de l'eau et il
et permettant l'accès pour le nettoyage. convient d'en tenir compte lors du réglage de l'enregistreur.
3
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Section trois : Indicateurs limnimétriques
9 Indicateurs limnimétriques à lecture
7 Précision de la mesure du niveau
directe
Dans certaines installations, une erreur-limite de f 10 mm sur
Les appareils limnimétriques peuvent être de type direct ou
la mesure du niveau peut être satisfaisante. Dans d'autres, on
peut exiger une erreur-limite de f 3 mm ou meilleure. En indirect, avec des instruments de mesure fixes ou mobiles.
Parmi les indicateurs directs, on peut citer les échelles limnimé-
aucun cas, l'erreur-limite ne doit cependant être supérieure à la
plus grande des deux valeurs f 10 mm ou f 0,l %. triques verticales ou inclinées, les pointes limnimétriques, les
limnimètres à flotteur et les sondes limnimétriques. La caracté-
ristique principale de ce groupe d'indicateurs est que la mesure
Cette clause s'applique dans tous les cas, sauf indication con-
traire. peut se faire directement en unités de longueur sans facteur
intermédiaire.
8 Niveau de référence
9.1 Échelles limnimétriques verticales ou
inclinées
Le niveau d'un cours d'eau ou d'un lac est la hauteur de la sur-
face de l'eau au-dessus d'un plan de référence prédéterminé.
Ces appareils renferment une échelle graduée à même une
Ce plan de référence peut être une référence connue telle que le
surface appropriée ou rapportée sur elle.
niveau moyen de la mer, ou un plan de référence arbitraire
choisi pour la commodité d'avoir un nombre relativement faible
9.1.1 Caractéristiques fonctionnelles
de mesures limnimétriques. II est généralement conseillé d'évi-
ter les valeurs négatives. Le plan de référence choisi doit donc
Ces échelles doivent présenter les caractéristiques
se trouver au-dessous de la cote correspondant à un écoule-
fonctionnelles suivantes :
ment nul au niveau du contrôle hydraulique.
a) être précises et clairement graduées;
Si l'on choisit un plan de référence arbitraire, il doit être ratta-
ché à un repère de nivellement dont la cote est connue par rap-
b) être durables et faciles à entretenir;
port au niveau de la mer et a été déterminée par un nivelage
précis, de manière que la référence arbitraire puisse être retrou-'
ci être simples à installer et à utiliser.
vée si les repères d'échelle et de référence sont détruits. Le
point de repère doit être marqué de façon permanente, afin que
I'enregist rement du niveau se fasse toujours par rapport à la
9.1.2 Matériau
même ré 6 érence pendant toute la durée de vie de la station de
mesure.
Le matériau de construction des échelles limnimétriques doit
être résistant, notamment aux alternances de sécheresse et
d'humidité et également du point de vue de l'usure ou de
8.1 Zéro de l'échelle
l'effacement des graduations. II doit avoir un coefficient de
à la température et à l'humidité.
dilatation faible
Le zéro de l'échelle limnimétrique doit être rattaché à une cote
de nivellement nationale, par l'intermédiaire du repère de nivel-
lement de la station. Le rapport entre le zéro de l'échelle et le
9.1.3 Graduation
repère de nivellement de la station doit être vérifié au moins une
fois par an. Le rapport entre le zéro de l'échelle et ses autres
9.1.3.1 Les graduations d'une échelle verticale doivent être
graduations doit également être vérifié de temps en temps. La
marquées de façon claire et permanente directement sur une
tolérance de report de niveau entre le repère de nivellement de
surface lisse ou sur une planche limnimétrique. Les chiffres
la station et l'échelle limnimétrique ne doit pas dépasser
doivent être lisibles et placés de telle sorte qu'il n'y ait aucune
f 1,0 mm.
possibilité d'ambiguïté. Un exemple type est présenté à la
figure 1.
8.2 Repere de nivellement de la station
9.1.3.2 Les graduations d'une échelle inclinée peuvent être
Le repère de nivellement de la station doit être placé dans un
portées directement sur une surface lisse ou sur une planche
endroit offrant le maximum de sécurité contre les perturba-
limnimétrique similaire à celle qui est décrite en 9.1.3.1, ou sur
tions. II doit être fixé solidement à un bloc de béton ou à un
une plaque fabriquée spécialement pour une pente donnée.
montage similaire s'enfonçant plus bas que la zone pouvant
Sauf dans ce dernier cas, l'échelle limnimétrique doit être éta-
être affectée par des perturbations telles que la gelée. II doit
lonnée in-situ, par nivelage précis par rapport au repère de
être rattaché par un nivelage précis au nivellement topographi-
nivellement de la station.
que national. Pour faciliter le nivelage précis entre le repère de
nivellement de la station et le zéro de l'échelle, le repère doit
être placé de telle manière que le report de niveau puisse se
9.1.3.3 Les plaques limnimétriques doivent être fabriquées en
faire soit par nivelage réciproque, soit par visées avant et arrière longueurs appropriées, la largeur de l'échelle couvrant au
convenablement équilibrées lors du réglage du niveau.
moins 50 mm.
4
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9.1.3.4 Les graduations de l’échelle doivent permettre des
fidèlement le contour de la rive de la rivière. Le contour de la
mesures en multiples du millimètre. La plus petite graduation rive doit permettre l’installation d’une échelle inclinée à une
dépend de la précision requise mais elle peut correspondre à
seule pente; il est souvent nécessaire, toutefois, de construire
10 mm. l‘échelle en plusieurs tronçons, chacun de pente différente. Les
conditions générales d‘installation de 9.1.4.2 demeurent, pour
le reste, applicables.
9.1.3.5 Les repères des subdivisions doivent avoir une
précision de I 0,5 mm. L’erreur cumulée ne doit pas excéder
la plus grande des deux valeurs 0,l % ou 0,5 mm.
9.2 Pointes limnimétriques
9.2.1 Généralités
9.1.4 Installation et emploi
Les pointes limnimétriques sont des appareils constitués d’une
tige et d‘un moyen de détermination de la position verticale
9.1.4.1 Généralités
exacte de la pointe de la tige par rapport à un repère de réfé-
rence. Les pointes limnimétriques sont de deux sortes :
L’échelle limnimétrique doit, de préférence, être placée au bord
du cours d’eau de manière à permettre une mesure directe du
a) les pointes limnimétriques droites dont la pointe est
niveau. En cas d’impossibilité par suite de turbulences excessi-
orientée vers le bas;
ves, du vent ou de l‘impossibilité d‘accès, la mesure peut être
faite dans une baie ou un puits de mesurage approprié(e) où
les pointes limnimétriques recourbées dont la pointe est
b)
l‘action des vagues est amortie et où le niveau d’eau suit fidèle-
orientée vers le haut. (Voir figure 2.)
ment les fluctuations du niveau du cours d‘eau. Cette condition
est réalisée grâce à une conception et à un positionnement
La position verticale peut être déterminée par une échelle gra-
appropriés des entrées aux puits de mesurage.
duée, un ruban à vernier ou un indicateur numérique. L’échelle
est mobile et graduée dans le sens croissant, du haut vers le
L’échelle doit être placée aussi près que possible de la section
bas, en mètres. La mesure se fait en approchant la tige de
de jaugeage sans affecter le régime en ce point. Elle ne doit pas
l’appareil de la surface et en détectant le moment où la pointe
être placée là où l’eau présente des turbulences ni là où elle
touche la surface libre. Le positionnement de la pointe exacte-
pourrait être entraînée par le courant. Les piles et culées de
ment à la surface de l’eau peut être facilité par des moyens élec-
pont ne sont en général pas des emplacements convenables.
triques.
Quel que soit l’endroit où est placée l’échelle, il faut qu‘elle soit
immédiatement et commodément accessible de façon que
L‘avantage des pointes limnimétriques est leur haute précision
l’observateur puisse faire les mesures aussi près que possible
de mesure et leur inconvénient est leur faible amplitude de
du niveau de ses yeux. Là où c’est nécessaire, la construction
mesure, généralement de l‘ordre de 1 m. Ce désavantage peut
d’une rampe pour assurer un accès commode est recomman-
être contrebalancé par l‘installation d‘une série d’échelles limni-
dée. La planche ou la plaque limnimétrique doit être fixée soli-
métriques à différents niveaux.
à son support, mais doit pouvoir être enlevée pour
dement
l’entretien ou le réglage. Les bords de la planche limnimétrique
doivent être protégés. 9.2.2 Caractéristiques fonctionnelles
9.2.2.1 L‘installation d’une pointe limnimétrique droite ou
9.1.4.2 Échelles verticales
recourbée permet de mesurer le niveau d’eau à n’importe quelle
hauteur entre le niveau minimal et le niveau maximal prévus et
Le support le plus approprié d’une échelle verticale est la sur-
même au-delà.
face d’une paroi verticale, ou presque verticale, parallèle au
sens de l’écoulement. La planche ou la plaque doit être fixée à
cette surface de manière à former une face vraiment verticale
9.2.2.2 L‘endroit où la pointe touche la surface libre du liquide
pouvant recevoir les graduations. La planche limnimétrique et
doit être bien éclairé.
son support doivent être solidement fixés à la paroi. Les échel-
les limnimétriques peuvent être fixées à des pieux, soit enfon-
9.2.2.3 La pointe doit être en métal suffisamment résistant
cés dans le lit ou les rives de la rivière, soit noyés dans du béton
pour supporter les contraintes de transport et d’emploi in-situ.
afin de ne pas s’enfoncer, ni bouger, ni s’arracher. Dans tous
L‘extrémité de la pointe doit être conique et se terminer en for-
les cas, l‘ancrage doit s’enfoncer dans le sol au-dessous de la
mant un angle aigu d‘environ @lo dont le sommet doit être
zone affectée par les gelées. Pour éviter l’effet de la vitesse
arrondi à un rayon d’environ 0,25 mm (voir figure 3).
d’écoulement qui peut empêcher des mesures de précision, le
pieu peut être profilé pour former des becs hydrodynamiques
en amont et en aval, ou encore placé dans une baie où il ne sera 9.2.3 Matériau
pas exposé à la force du courant. Lorsque l‘amplitude des
niveaux dépasse la capacité d’une seule échelle limnimétrique La pointe droite ou recourbée et les pièces auxiliaires doivent
verticale, d’autres tronçons peuvent être ajoutés dans l’axe de être faites en un matériau durable résistant à la corrosion.
la section perpendiculaire au sens de l’écoulement.
9.2.4 Graduation
9.1.4.3 Échelles inclinées
La graduation d‘une pointe limnimétrique doit se faire en milli-
Les échelles inclinées doivent être installées de manière à suivre mètres. Elle doit être claire et précise. Un vernier ou une tête
5
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9.3.2.2 Les dimensions du flotteur et du contre-poids ainsi
micrométrique peut être ajouté(e1 pour atteindre une précision
que la qualité des éléments mécaniques de lecture à distance
de 0,1 mm, mais cette précision n‘est normalement exigée que
pour les mesures en laboratoire. doivent être choisies de manière à garantir une précision et une
fiabilité de mesure assez élevées.
9.2.5 Installation et emploi
9.3.2.3 Le flotteur doit être fabriqué dans un matériau durable
résistant à la corrosion et imputrescible. II doit être étanche et
9.2.5.1 La pointe limnimétrique peut être montée au-dessus
fonctionner bien verticalement. Sa masse volumique ne doit
de l‘eau, par un montage fixé au bord du cours d‘eau si les
pas varier notablement.
conditions le permettent. Sinon, dans le cas de turbulences, à
cause du vent ou des difficultés d’accès, elle peut être installée
dans une baie ou dans un puits de mesurage adéquat.
9.3.2.4 Le flotteur doit être vérifié à intervalles fréquents pour
s’assurer qu’il flotte convenablement. On veillera également
que le ruban ne s’entortille pas et ne se salisse pas. On vérifiera
9.2.5.2 La pointe limnimétrique doit être installée aussi près
enfin le niveau indiqué par rapport au niveau du cours d‘eau.
que possible de la section de jaugeage et doit être commodé-
à t’observateur.
ment accessible
9.3.3 Graduation
9.2.5.3 Elle ne doit pas être installée dans un endroit où la sur-
Un limnimètre à flotteur doit être gradué en millimètres. Les
face de l’eau est perturbée par des turbulences, par le vent ou
graduations doivent être claires et précises.
par la marée. Le vaisinage de piles ou de culées de pont n’est
généralement pas un endroit approprié.
9.4 Sondes limnimétriques
9.2.5.4 Si différentes plaques supports (de nivellement) ou
9.4.1 Généralités
potences doivent être installées à différents niveaux, il est pré-
férable qu’elles soient toutes situées dans l‘axe d’une même
Une sonde limnimétrique type comporte un tambour sur lequel
section transversale perpendiculaire au sens de l’écoulement.
vient s‘enrouler une seule couche de câble, un poids en bronze
En cas d‘impossibilité, et s’il faut échelonner les pointes, toutes
attaché à une extrémité du câble, un disque gradué et un comp-
doivent se situer à moins de 1 m de part et d‘autre de l’axe de la
teur, le tout enfermé dans un boîtier de protection (voir
section transversale.
figure 4). Le disque est gradué et relié en permanence au comp-
teur et à l‘arbre du tambour. Le câble est guidé sur le tambour
9.2.5.5 Les plaques supports et potences doivent être mon-
par un réa. Le dévidoir doit être muni d’un système de cliquet et
tées sur des fondations solides s’enfonçant au-dessous de la
de rochet retenant le poids à la hauteur désirée. La sonde doit
ligne des gelées.
être réglée de telle sorte que, lorsque la partie inférieure du
poids se trouve à la surface de l’eau, le niveau soit indiqué par
lecture combinée du compteur et du disque gradué.
9.2.5.6 La cote de la plaque de nivellement, par référence à
laquelle est déterminé le niveau de la surface libre, doit être éta-
blie avec le plus grand soin. Elle doit être vérifiée par rapport au
9.4.2 Caractéristiques fonctionnelles
repère de nivellement de la station au moins une fois par an. La
tolérance de report du repère de nivellement de la station sur
Une sonde limnimétrique doit permettre une mesure à
chaque plaque de nivellement ne doit pas dépasser rt 1 ,O mm.
n‘importe quel niveau.
9.3 Limnimètres à flotteur
9.4.3 Matériau
La sonde doit être faite dans un matériau durable, résistant à la
9.3.1 Généralités
corrosion.
Le limnimètre à flotteur est principalement utilisé comme limni-
mètre de référence interne pour la mesure de niveau. Un limni-
9.4.4 Graduation
mètre à flotteur type CO end un ruban d‘acier gradué, un
contre-poids, une poulie et un index. La poulie comporte une
Les sondes limnimétriques doivent être graduées en millimè-
rainure circonférentielle où vient se loger le ruban. Elle est mon-
tres.
tée sur un support. Le ruban est fixé au bord supérieur du flot-
teur et coulisse librement sur la poulie, dans l‘abri du limnimètre
9.4.5 Installation et emploi
se trouvant au-dessus du puits. II est retenu fermement à son
extrémité libre par un contre-poids ou un ressort. Le flotteur
9.4.5.1 La sonde limnimétrique est utilisée comme limnimètre
suit les variations du niveau et positionne le ruban par rapport à
de référence externe là où les autres limnimètres de même type
un index.
sont difficiles à utiliser. Elle est normalement montée lorsqu’un
pont, un dock ou une autre structure surplombe l’eau.
9.3.2 Caractéristiques fonctionnelles
9.4.5.2 La sonde ne doit pas être installée dans un endroit où
9.3.2.1 Un limnimètre à flotteur permet de mesurer le niveau à la surface de l’eau est perturbée par des turbulences, le vent ou
toutes les hauteurs comprises entre le niveau minimal et le la marée. Le voisinage de piles ou de culées de pont n‘est géné-
niveau maximal prévus et même au-delà. ralement pas approprié.
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9.4.5.3 La hauteur de la barre de vérification de la sonde limni-
donne les meilleurs résultats est celle de la purge de gaz. Elle
métrique doit être contrôlée fréquemment pour s’assurer
s‘emploie quel que soit le niveau du manomètre par rapport à la
qu‘elle est juste. colonne d’eau et, l’eau n’étant pas en contact direct avec le
capteur de pression, elle peut être utilisée dans les eaux très
corrosives.
9.5 Autres indicateurs limnimétriques à lecture
directe
Un gaz non corrosif ou de l‘air comprimé à faible débit est
envoyé dans un tube dont l’extrémité libre plonge dans l’eau, à
II existe d‘autres indicateurs limnimétriques à lecture directe,
un niveau donné situé au-dessous de la colonne d’eau à mesu-
par exemple ceux qui détectent le niveau par une ou plusieurs
rer. On emploie fréquemment de l’azote sec à cet effet. Le cap-
pointes ou par un petit flotteur et dont l‘élément sensible est
teur situé à l’autre extrémité du tube détecte la pression de gaz
positionné avec un servomécanisme,
nécessaire pour déplacer le liquide dans le tube. Cette pression
est directement proportionnelle à la hauteur de liquide au-
Ces instruments ne sont néanmoins pas d’emploi si courant
dessus de l‘orifice.
qu’ils puissent figurer dans la présente Norme internationales.
La mise en œuvre de la technique de la purge de gaz requiert
une installation spéciale et implique des conditions de fonction-
nement particulières dont les principales sont les suivantes :
10 Indicateurs limnimétriques à lecture
indirecte
a) alimentation convenable en gaz ou en air comprimé; il
est nécessaire d’assurer un débit constant de gaz dans le
Par indicateurs limnimétriques à lecture indirecte, on entend les
tube pour empêcher le reflux du liquide lorsque le niveau
appareils qui convertissent un signal de pression ou un signal
monte; le débit de gaz envoyé fait augmenter la pression
électrique en une grandeur proportionnelle au niveau d‘eau.
dans le système à la même vitesse que la charge manométri-
Parmi les indicateurs existants, les plus courants sont des indi-
que; si le gaz est envoyé avec un débit moindre, le liquide
cateurs à signal de pression du type servomanomètre et s
...
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