ISO 4360:1979
(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
Mesure de débit des liquides dans les canaux découverts au moyen de déversoirs et de canaux jaugeurs — Déversoirs à profil triangulaire
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International Standard @ 4360
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION*ME)KJlYHAPOJlHAR OPTAHHJAWR Il0 CTAH&APTH3AUMH*ORGANlSATlON INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Liquid flow measurement in open channels by weirs and
flumes - Triangular profile weirs
Mesure de débit des liquides dans les canaux découverts au moyen de déversoirs et de canaux jaugeurs - Déversoirs à profil
triangulaire
First edition - 1979-04-15
UDC 532572: 532.532
Ref. No. IS0 4360-1979 (E)
Descriptors : liquid flow, water flow, open channel flow, weirs, flow measurement, error analysis.
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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
international 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,lSO, 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 4360 was developed by Technical Committee
ISO/TC 113, Measurement of liquid flow in open channels, and was circulated
to the member bodies in April 1977.
It has been approved by the member bodies of the following countries :
Australia Germany, F. R. Portugal
Austria
India Romania
Canada Ireland South Africa, Rep. of
Chile Italy
Spain
Czechoslovakia Mexico Switzerland
Finland Netherlands Turkey
France Norway
USA
The member body of the following country expressed disapproval of the document
on technical grounds :
United Kingdom
O International Organization for Standardization, 1979 O
Printed in Switzerland
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INTERNATIONAL STANDARD IS0 4360-1979 (E)
Liquid flow measurement in open channels by weirs and
flumes - Triangular profile weirs
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
a) availability of an adequate length of channel of
measurement of the flow of water in open channels under
steady flow conditions using triangular profile weirs. The regular cross-section;
flow conditions considered are limited to steady flows
b) the existing velocity distribution;
which are uniquely dependent on the upstream head.
c) the avoidance of a steep channel, if possible;
Drowned flows, which depend on downstream as well as
0
upstream levels, are not covered.
d) the effects of any increased upstream water level due
to the measuring structure;
The advantages and disadvantages of this type and other
types of weirs and flumes, as well as the relative accuracies
e) conditions downstream including such influences as
of these devices, are given in the annex.
tides, confluences with other streams, sluice gates, mill
dams and other controlling features which might cause
drowning;
2 REFERENCES
f) the impermeability of the ground on which the struc-
IS0 3 1, General principles concerning quantities, units
ture is to be founded, and the necessity for piling,
and symbols.
grouting or other sealingin river installations;
IS0 748, Liquid flow measurement in open channels -
Velocity area methods. 1 ) g) the necessity for floods banks to confine the maxi-
mum discharge to the channel;
ISO772, Liquid flow measurement in open channels -
h) the stability of the banks, and the necessity for
Vocabulary and symbols.' )
trimming and/or revetment in natural channels;
IS0 1000, SI units and recommendations for the use of
j) the clearance of rocks or boulders from the bed of
their multiples and of certain other units.
the approach channel;
3 DEFINITIONS
k) effect of wind; wind can have a considerable effect
on the flow in a river, or over a weir, especially when
For the purpose of this International Standard, the
0
these are wide and the head is small and when the
definitions given in IS0 772 apply.
prevailing wind is in a transverse direction.
4 UNITS OF MEASUREMENT
If the site does not possess the characteristics necessary for
satisfactory measurement, the site shall be rejected unless
The units of measurement used in this International Stan-
suitable improvements are practicable.
dard are SI units in accordance with IS0 31 and IS0 1000.
If an inspection of the stream shows that the existing
velocity distribution is regular, then it may be assumed that
5 INSTALLATION
the velocity distribution will remain satisfactory after the
Conditions regarding preliminary survey, selection of site,
construction of a weir.
installation, the approach channel, maintenance, measure-
If the existing velocity distribution is irregular and no other
ment of head, and stilling or float wells which are generally
site for a gauge is feasible, due consideration shall be given
necessary for flow measurement are given in the following
to checking the distribution after the installation of the
sub-clauses. The particular requirements for the triangular
weir and to improving it if necessary.
profile weir are given separately in clause 8.
a more precise
Several methods are available for obtaining
5.1 Selection of site
indication of irregular velocity distribution : velocity rods,
5.1.1 A preliminary survey shall be made of the physical floats or concentrations of dye can be used in small
channels, the latter being useful in checking conditions at
and hydraulic features of the proposed site, to check that
the bottom of the channel. A complete and quantitative
it conforms (or may be made to conform) to the require-
ments necessary for measurement by a weir. assessment of velocity distribution may be made by means
1 ) Under revision.
1
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IS0 4360-1979 (E)
of a current meter. Complete information about the use of
5.2.3 Measuring structure
current meters is given in IS0 748.
The structure shall be rigid and watertight and capable of
5.2 Installation conditions
withstanding flood flow conditions without distortion or
fracture. It shall be at right angles to the direction of flow
5.2.1 General
and shall conform to the dimensions given in the relevant
clauses.
The complete measuring installation consists of an
approach channel, a measuring structure and a downstream
5.2.4 Downstream channel
channel. The conditions of each of these three components
affect the overall accuracy of the measurements.
The channel downstream of the structure is usually of no
importance as such, provided that the weir has been so
Installation requirements include such features as weir
designed that it cannot become drowned under the
finish, cross-sectional shape of channel, channel roughness,
operating conditions.
influence of control devices upstream or downstream of
the gauging structure.
The altered flow conditions due to the construction of the
The distribution and direction of velocity have an import- weir might have the effect of building up shoals of debris
ant influence on the performance of a weir, these being immediately downstream of the structure, which in time
might raise the water level sufficiently to drown the weir.
determined by the features mentioned above.
Any accumulation of debris downstream of the structure
Once an installation has been designed, the user shall
shall therefore be removed.
prevent any change which could affect the discharge
characteristics. A downstream gauge shall be provided to check the
modular conditions.
5.2.2 Approach channel
6 MAINTENANCE
On all installations the flow in the approach channel shall
be smooth, free from disturbance and shall have a velocity
Maintenance of the measuring structure and the approach
distribution as normal as possible over the cross-sectional
channel is important to secure accurate continuous
area. This can usually be verified by inspection or measure-
measurements.
ment. In the case of natural streams or rivers this can only
be attained by having a long straight approach channel free It is essential that the approach channel to weirs should
silt and vegetation as far as
from projections either at the side or on the bottom. Unless be kept clean and free from
practicable for at least the distance specified in 5.2.2.
otherwise specified in the appropriate clauses, the following
The float well, and the entry from the approach channel
general requirements shall be complied with.
shall also be kept clean and free from deposits.
The altered flow-conditions due to construction of the weir
The weir structure shall be kept clean and free from
might have the effect of building up shoals of debris up-
clinging debris and care shall be taken in the process of
stream of the structure, which in time might affect the
cleaning to avoid damage to the weir crest.
flow conditions. The likely consequential changes in the
water level shall be taken into account in the design of
gauging stations.
7 MEASUREMENT OF HEAD
In an artificial channel the cross-section shall be uniform
a length equal to at
and the channel shall be straight for 7.1 General
least 10 times its width.
The head upstream of the measuring structure may be
If the entry of the approach channel is through a bend or measured by a hook-gauge, point-gauge or staff-gauge
if the flow is discharged into the channel through a conduit where spot measurements are required, or by a float-
of smaller cross-section, or at an angle, then a greater
operated recordinggauge where a continuous record is
length of straight approach channel will be required to
required, and it is preferable to measure heads in a separate
achieve a regular velocity distribution.
stilling-well to reduce the effects of surface irregularities.
Other head-measuring methods (for example bubble tubes)
There shall be no baffle nearer to the points of measure-
may be used, provided that sufficient accuracy is
ments than 10 times the maximum head to be measured.
obtainable.
Under certain conditions, a standing wave may occur
The discharges given by the working equation are volu-
upstream of the gauging device, for example if the approach
metric figures, and the liquid density does not affect the
channel is steep. Provided this wave is at a distance of not
volumetric discharge for a given head provided the
less than 30 times the maximum head upstream, flow
operative head is gauged in liquid of identical density. If
measurement will be feasible, subject to confirmation
the gauging is carried out in a separate well, a correction
that a regular velocity distribution exists at the gauging
for the difference in density may be necessary if the
station .
temperature in the well is significantly different from that
If a standing wave occurs within this distance the approach of the flowing liquid. However, it is assumed herein that the
conditions and/or gauging device shall be modified. densities are equal.
2
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IS0 4360-1979 (E)
7.2 Stilling- or float-well A zero check based on the level of the water when the
flow ceases is liable to serious errors from surface tension
Where provided, the stilling-well shall be vertical and have
effects and shall not be used.
a margin of 0,6 rn over the maximum water level estimated
to be recorded in the well. As the size of the weir and the head on it reduces, small
errors in construction and in the zero setting and reading
It shall be connected to the approach channel by an inlet
of the head-measuring device become of greater im-
pipe or slot, large enough to permit the water in the well
portance.
to follow the rise and fall of head without significant delay.
The connecting pipe or slot shall, however, be as small as
8 TRIANGULAR PROFILE WEIRS
possible consistent with ease of maintenance, or shall
alternatively be fitted with a constriction, to damp out
8.1 Specification for the standard weir
oscillations due to short amplitude waves. This will be
necessary, for example, if the chart of the recorder cannot
8.1 .I Description
be read to within f 6 mm.
The weir comprises an upstream slope of 1 (vertical) to
The well and the connecting pipe or slot shall be water-
2 (horizontal) and a downstream slope of 1 (vertical) to 5
tight. Where provided for the accommodation of the float
(horizontal). The intersection of these two surfaces forms
of a level recorder, the well shall be of adequate diameter
a straight line crest, horizontal and at right angles to the
and depth to accommodate the float.
direction of flow in the approach channel. Particular
attention shall be given to the crest itself, which shall
The well shall also be deep enough to accommodate any
possess a well-defined corner of durable construction.
sediment which may enter, without the float grounding.
The float-well arrangement may include an intermediate The crest may be made of precast concrete sections, care-
fully aligned and jointed, or may have a non-corrodible
chamber between the stilling-well and the approach channel
metal insert, as an alternative to in-situ construction
of similar proportions to the stilling-well to enable sediment
throughout.
to settle down.
7.3 Zero setting 8.1.2 Dimensions
A means of checking the zero setting of the head-measuring The dimensions of the weir and its abutments shall conform
device shall be provided, consisting of a pointer with its to the requirements indicated in figure 1. Weir blocks
may be truncated but not so as to reduce their dimensions
points set exactly level with the crest of the weir and fixed
permanently in the approach channel or alternatively in in plan to less than 1,0h,,, for the 1 : 2 slope and
the stilling-well or float-well where provided. 2,O h,,, for the 1 : 5 slope.
3
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IS0 4360-1979 (E)
8.2 Location of head measurement section
where
Piezometers or a point-gauge station for the measurement O is the discharge across the weir;
of head on the weir shall be located at sufficient distance
C, is the coefficient of discharge (non-dimensional);
upstream from the weir to avoid the region of surface
C, is the coefficient allowing for the effect of approach
drawdown. On the other hand, they shall be close enough
to the weir to ensure that the energy loss between the
velocity (non-dimensional);
section of measurement and the control section on the
weir shall be negligible. In this International Standard,
H is the total head;
it is recommended that the head-measurement section
shall be located at a distance equal to three to four times
b is the width of the weir;
the maximum head (3 h,,, to 4 h,,,) upstream from the
g is the acceleration due to gravity;
upstream face of the weir.
h is the measured head.
8.3 Condition for modular flow
9.2 Coefficients
Flow is modular when it is independent of variations in
9.2.1 The coefficient C, is obtained from figure 2. In this
tailwater level. For all flow conditions, the tailwater total
figure, A represents the area of the wet cross-section up-
head level shall not rise above 75 % of the upstream total
stream of the weir.
head H above crest height, if the flow is not to be affected
by more than 1% for subcritical conditions in the tail-
9.2.2 For water at ordinary temperatures, C, is indepen-
water,
dent of h, except at very low heads when fluid properties
influence the coefficient. For h 2 0,15 m, C, is constant
For h < 0,15 m, C, is given by the
and equals 1,150.
9 DISCHARGE EQUATION
following equation :
9.1 Equation
C, = 1,150 (1 -°F)3/2
The discharge equation is given below :
O = (2/3I3l2 C, C, 4 b h3I2
where h is in metres.
03 0,6
1,25
1,20
1,15
C"
1,lO
1 ,O5
1 ,O0
(:)3'2
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IS0 4360-1979 (E)
9.3 Limitations The uncertainty shall be calculated according to the
method in this clause and quoted under this reference term
The following general limitations are recommended :
wherever a measurement is claimed to be in conformity
with this International Standard.
h 2 0,03 m (for a crest section of smooth metal or
equivalent);
10.2 Sources of error
h 2 0,06 m (for a crest section of fine concrete or
equi
...
I
Norme internationale 4360
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATlON*MEX(AYHAPDAHAR OPTAHH3AUMR Il0 CTAHLIAPTH3AUHM*ORGANlSATlON 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 by weirs and flumes - Triangular profile weirs
Première édition - 1979-04-15
CDU 532.572 : 532.532 Réf. no : IS0 4360-1979 (FI
Descripteurs : écoulement de liquide, écoulement d'eau, écoulement en canal découvert, déversoir, mesurage de débit, calcul d'erreur.
Prix basé sur 9 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
correspondant. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, 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 internationales par le Conseil de I'ISO.
La Norme internationale IS0 4360 a été élaborée par le comité technique
ISOITC 11 3, Mesure de débit des liquides dans les canaux découverts, et a été
soumise aux comités membres en avril 1977.
Les comités membres des pays suivants l'ont approuvée :
Afrique du Sud, Rép. d' France Pays-Bas
Allemagne, R. F. Fin lande Portugal
Australie Inde Roumanie
Autriche Irlande Suisse
Italie Tchécoslovaquie
Canada
Chili Mexique Turquie
Norvège USA
Espagne
Le comité membre du pays suivant l'a désapprouvée pour des raisons techniques :
Royaume-Uni
O Organisation internationale de normalisation, 1979
Imprimé en Suisse
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NORME INTERNATIONALE IS0 4360-1979 (F)
Mesure de débit des liquides dans les canaux découverts
au moyen de déversoirs et de canaux jaugeurs -
Déversoirs à profil triangulaire
1 OBJET ET DOMAINE D'APPLICATION
nécessaires pour le mesurage du débit, sont données dans
les paragraphes suivants. Les conditions particulières aux
La présente Norme internationale spécifie des méthodes
déversoirs à profil triangulaire sont données séparément
de mesure du débit d'eau en régime permanent dans les
dans le chapitre 8.
canaux découverts au moyen de déversoirs à profil triangu-
laire. Les conditions d'écoulement considérées ici sont
5.1 Choix de l'emplacement
limitées aux régimes de type permanent qui ne dépendent
que de la hauteur de charge en amont.
5.1.1 II faut procéder à une étude préliminaire des condi-
tions physiques et hydrauliques de l'emplacement proposé
Elle ne traite pas des écoulements noyés qui dépendent
pour vérifier qu'il est conforme (ou peut être rendu
à la fois des niveaux amont et aval.
conforme) aux conditions nécessaires à un mesurage au
Les avantages et les inconvénients de ces dispositifs, compa-
moyen d'un déversoir.
rativement aux autres types de déversoirs et de canaux
On doit faire particulièrement attention aux conditions
jaugeurs, ainsi que la précision relative de chacun d'eux,
suivantes pour choisir l'emplacement :
sont donnés dans l'annexe.
a) existence d'une longueur suffisante de chenal, à
section régulière;
2 RÉFÉRENCES
b) répartition des vitesses existante:
I SO 3 1 , Principes généraux concernant les grandeurs, les
c) chenal à forte pente à éviter, si possible;
unités et les symboles.
d) effets de l'augmentation des niveaux de l'eau en
IS0 748, Mesure de débit des liquides dans les canaux
amont, due au dispositif de mesurage;
découverts - Méthodes d'exploration du champ des vi-
tesses. 1 )
e) conditions de l'écoulement aval, y compris I'in-
fluence d'éléments tels que marées, confluents avec
IS0 772, Mesure de débit des liquides dans les canaux
d'autres cours d'eau, écluses, barrages et autres sections
découverts - Vocabulaire et symboles.
de contrôle qui peuvent provoquer un écoulement noyé;
IS0 1000, Unités Si et recommandations pour l'emploi de
f) imperméabilité du sol sur lequel doit reposer le dis-
leurs multiples et de certaines autres unités.
positif de mesurage et nécessité de procéder à un
compactage, à un jointoiement ou à tout autre moyen
3 DÉFINITIONS
d'assurer l'étanchéité dans les installations en rivière;
Dans le cadre de la présente Norme internationale, les
g) nécessité de remblayer les berges pour contenir la
définitions données dans I'ISO 772 sont applicables.
crue au débit maximal du chenal;
h) stabilité des rives et nécessité de nettoyer et/ou de
4 UNITÉS DE MESURE garnir d'un revêtement les chenaux naturels;
Les unités de mesure utilisées dans la présente Norme inter-
j) suppression des rochers ou des galets qui se trouvent
nationale sont les unités SI conformes à I'ISO 31 et à dans le lit des chenaux d'approche;
1'1S0 1000.
k) effet du vent; celui-ci peut avoir une influence consi-
dérable sur l'écoulement dans une rivière ou sur un
déversoir, en particulier lorsque ceux-ci sont larges et la
5 INSTALLATION
hauteur de lame faible et que le vent dominant est dans
Les conditions relatives à l'étude préliminaire, au choix de
une direction transversale.
l'emplacement, à l'installation, au chenal d'approche, à
Si l'emplacement ne remplit pas les conditions requises
l'entretien, au mesurage de la hauteur de lame, aux puits
de mesurage ou aux puits à flotteur, qui sont généralement pour effectuer des mesurages satisfaisants, il faut I'aban-
1 i En révision.
1
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IS0 4360-1979 (F)
donner, à moins qu'il soit possible d'y apporter les amélio- Les changements apportés au régime d'écoulement par la
construction du déversoir peuvent faire naître des dépôts
rations nécessaires.
en amont de la construction, ce qui, à la longue, pourrait
modifier le régime. Les variations du niveau de l'eau qui en
Si un examen du courant montre que la répartition des
résultent doivent être prises en considération dans le projet
vitesses existantes est régulière, on peut alors supposer que
des stations de jaugeage.
la répartition des vitesses restera satisfaisante après la
construction du déversoir.
Dans un chenal artificiel, la section transversale doit être
et le chenal doit être rectiligne sur une longueur
Si la répartition des vitesses existante est irrégulière et s'il uniforme
au moins égale à dix fois sa largeur.
n'y a pas d'autre station de jaugeage possible, il faut bien
vérifier cette répartition après l'installation du déversoir et
l'améliorer si nécessaire. Si l'entrée du chenal d'approche se trouve dans un coude
ou si le chenal est alimenté par une conduite, par une sec-
tion transversale plus petite, ou en faisant un angle, on peut
II existe plusieurs méthodes pour obtenir une indication
alors avoir besoin d'un chenal d'approche rectiligne sur une
plus précise de la répartition irrégulière des vitesses : bâtons
longueur plus grande afin d'obtenir une répartition régulière
de vitesse, flotteurs ou solutions concentrées de colorants
des vitesses.
peuvent être employées pour de petits chenaux, la dernière
méthode servant à vérifier les conditions au fond du chenal.
0.
Aucune chicane ne doit être placée à une distance des
Une estimation complète et quantitative de la répartition
points de mesure inférieure à dix fois la hauteur de la lame
des vitesses peut s'obtenir au moyen d'un moulinet. Tous
maximale à mesurer.
les renseignements sur l'emploi des moulinets sont donnés
dans I'ISO 748.
Dans certaines conditions, un ressaut peut apparaître en
amont du dispositif de jaugeage, par exemple si le chenal
d'approche est à forte pente. Si ce ressaut est à une distance
5.2 Conditions d'installation
en amont au moins égale à trente fois la hauteur de lame
maximale, on peut effectuer le mesurage du débit, à condi-
vitesses
5.2.1 Généralités tion qu'il existe bien une répartition régulière des
au niveau de la station de jaugeage.
L'installation complète de mesurage comprend un chenal
d'approche, un dispositif de mesurage et un chenal aval.
Si un ressaut se produit à une distance inférieure, les condi-
Les conditions de chacun de ces trois éléments affectent la
tions d'approche et/ou le dispositif de jaugeage doivent être
précision totale des mesurages. modifiés.
Les conditions exigées pour l'installation comprennent des
caractéristiques telles que : état de surface du déversoir,
5.2.3 Dispositif de mesurage
forme de la section transversale du chenal, rugosité du
chenal, influence des appareils de contrôle en amont ou en
Le dispositif de mesurage doit être rigide, étanche et ca-
aval du dispositif de jaugeage.
pable de résister aux écoulements de crue sans se déformer
ou se casser. II doit être perpendiculaire à la direction de
La répartition et la direction des vitesses ont une influence
l'écoulement et conforme aux dimensions données dans
importante sur le fonctionnement du déversoir, ces facteurs
les paragraphes qui s'y rapportent.
étant déterminés par les caractéristiques mentionnées
précédemment.
5.2.4 Chenal en aval
Lorsque l'installation a été déterminée, l'utilisateur doit
les
empêcher toute modification qui pourrait affecter
Le chenal en aval du dispositif de mesurage est générale-
caractéristiques de l'écoulement.
ment sans importance, à condition que le déversoir ait été
conçu de façon à ne pas pouvoir être noyé dans les condi-
tions d'emploi.
5.2.2 Chenal d'approche
Les changements apportés au régime d'écoulement par la
Sur toutes les installations, l'écoulement dans le chenal
se faire en régime fluvial, sans perturbation, construction du déversoir peuvent faire naître des dépôts
d'approche doit
st la répartition des vitesses doit être aussi normale que immédiatement en aval du dispositif de mesurage, ce qui,
possible pour toute la section transversale. On peut habi- à la longue, pourrait faire suffisamment monter le niveau
tuellement la vérifier par examen ou mesurage. Dans le de l'eau pour noyer le déversoir. Par conséquent, il faut
cas des cours d'eau naturels ou des rivières, on n'y parvient supprimer toute accumulation de matériaux en aval du
que si l'on dispose d'un chenal d'approche long et recti-
dispositif de mesurage.
ligne, exempt de saillies soit sur la paroi, soit au fond.
Sauf indications spéciales dans les paragraphes correspon-
Un limnimètre doit être placé en aval pour vérifier les
dants, il faut respecter les conditions générales suivantes.
conditions d'écoulement dénoyé.
2
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IS0 4360-1979 (F)
6 ENTRETIEN
Toutefois, la tuyauterie de liaison ou la fente doit être aussi
petite que compatible avec un entretien facile, ou bien être
L'entretien du dispositif de mesurage et du chenal d'appro-
pourvue d'un étranglement pour amortir les oscillations
Che est important pour assurer des mesurages précis et
dues à des ondes de faible amplitude. Cela s'imposera, par
continus.
exemple, si le tracé de l'enregistreur ne peut pas être lu à
f 6 mm.
II est primordial que le chenal d'approche jusqu'au déver-
soir soit, dans toute la mesure du possible, maintenu propre
Le puits et la tuyauterie de liaison ou la fente doivent être
et exempt de limon et de végétation sur une distance au
étanches. Si l'on prévoit l'utilisation du flotteur d'un enre-
moins égale à celle qui est spécifiée en 5.2.2. Le puits à
gistreur de niveau, le puits doit avoir un diamètre et une
flotteur et l'entrée du chenal d'approche doivent également
profondeur adaptés au flotteur.
être maintenus propres et exempts de dépôts.
La structure du déversoir doit être maintenue propre et Le puits doit également être assez profond pour que le
limon qui pourrait y pénétrer n'entraîne pas l'échouage du
exempte de tout dépôt de surface, et l'on doit prendre
flotteur. L'installation du puits à flotteur peut comprendre
soin, au cours du nettoyage, de ne pas en détériorer le seuil.
une chambre intermédiaire, placée entre le puits de mesu-
rage et le chenal d'approche, ayant des proportions analo-
gues à celles du puits de mesurage pour que le limon s'y
décante.
7 MESURAGE DE LA HAUTEUR DE LAME
7.3 Repérage du zéro
7.1 Généralités
II faut prévoir, pour vérifier la position du zéro du dispositif
de mesurage de la hauteur de lame, un index ayant ses
La hauteur de lame en amont du dispositif de mesurage
pointes placées exactement au niveau du seuil du déversoir
peut être mesurée au moyen d'une pointe limnimétrique
et fixé de manière permanente soit dans le chenal d'appro-
recourbée, d'une pointe limnimétrique droite ou d'une
che, soit dans le puits de mesurage ou du flotteur, s'il y en
échelle limnimétrique lorsqu'on a besoin de mesurages
a un.
instantanés, ou au moyen d'un limnigraphe à flotteur
lorsqu'il faut un enregistrement continu, et il est préfé-
le niveau de l'eau quand
Le contrôle du zéro, basé sur
rable de mesurer la hauteur de lame dans un puits de mesu-
l'écoulement cesse, est sujet à de graves erreurs dues à
rage séparé afin de réduire l'influence des irrégularités de
l'influence de la tension superficielle, et cette méthode ne
la surface. D'autres méthodes de mesurage de la hauteur
doit pas être employée.
de lame (par exemple tube à bulle) peuvent être utilisées,
à condition qu'il soit possible d'obtenir une précision
suffisante. Lorsque la taille du déversoir et la hauteur de lame dimi-
nuent, les faibles erreurs de construction et celles commises
dans le positionnement du zéro et la lecture de l'appareil
*
Les débits obtenus d'après la formule de calcul sont des
de mesurage de la hauteur de lame, deviennent plus im-
débits-volumes, et la masse volumique du liquide n'affecte
portantes.
pas le débit-volume pour une hauteur de lame donnée, à
condition que la hauteur de lame soit mesurée dans un
liquide de même masse volumique. Si l'on effectue le
mesurage dans un puits séparé, il peut être nécessaire de
8 DÉVERSOIRS À PROFIL TRIANGULAIRE
faire une correction pour tenir compte de la différence des
masses volumiques si la température, dans le puits, est sensi-
blement différente de celle du liquide en écoulement.
8.1 Spécifications relatives au déversoir normalisé
Toutefois, on admet ici que les masses volumiques sont
égales.
8.1 .I Description
7.2 Puits de mesurage ou puits à flotteur
Le déversoir se compose d'une pente amont de 1 (verticale)
à 2 (horizontale) et d'une pente aval de 1 (verticale) à 5
Si l'on utilise un puits de mesurage, il doit être vertical et (horizontale). L'intersection de ces deux surfaces forme une
avoir une marge de 0,6 m au-dessus du niveau maximal de crête rectiligne, horizontale et perpendiculaire au sens de
l'eau susceptible d'être enregistré dans le puits. l'écoulement dans le chenal d'approche. La crête ou seuil
doit faire l'objet d'une attention particulière et présenter un
angle bien défini et de construction durable. Le seuil peut
II doit être relié au chenal d'approche par une tuyauterie
être fait de blocs de béton précoulé soigneusement alignés
de liaison ou une fente suffisamment grande pour permettre
et joints ou avoir une arête en métal non corrosif rapportée
à l'eau, dans le puits, de suivre sans délai notable I'augmen-
en variante d'une construction complète in situ.
tation ou la diminution de la hauteur de lame.
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9 FORMULE DE DÉBIT
8.1.2 Dimensions
Les dimensions du réservoir et de ses butées doivent être
9.1 Formule
conformes aux exigences de la figure 1. Les blocs peuvent
être tronqués, mais pas au point de réduire leurs dimensions
La formule du débit est donnée ci-après :
en plan à moins de 1,0 h,,, pour la pente 1 : 2, et
2.0 H,,, pour la pente 1 : 5.
O = (2/3)3i2 C, C, fib h3I2
8.2 Emplacement de la section de mesurage de la hauteur
où
de lame
O est le débit du déversoir;
Des piézomètres ou une station de pointes limnimétriques,
C, est le coefficient de débit, sans dimension;
permettant de mesurer la hauteur de lame sur le déversoir,
doivent être placés à une distance suffisante, en amont du
C, est le coefficient sans dimension, tenant compte de
déversoir, pour éviter la région d‘abaissement de la surface.
D‘autre part, ils doivent être placés suffisamment près du
l’effet de la vitesse d’approche ( ) ;
déversoir pour que la perte de charge, entre la section de
b
mesurage et la section de contrôle sur le déversoir, soit
H est la hauteur totale;
négligeable. Dans la présente Norme internationale, il est
recommandé que la section de mesurage de la hauteur de b est la largeur du déversoir;
lame se trouve à une distance égale à trois ou quatre fois
g est l’accélération due à la pesanteur;
la hauteur de lame maximale (3 à 4 h,,,), en amont de
la face amont du déversoir.
h est la hauteur de lame mesurée.
8.3 Condition pour un écoulement dénoyé
L‘écoulement est dénoyé lorsqu’il est indépendant des
9.2 Coefficients
variations du niveau aval. Quelles que soient les conditions
de débit, la hauteur totale à l’aval ne doit pas être supé-
9.2.1 Le coefficient C, est donné par la figure 2. Dans
rieure à 75 % de la hauteur totale amont, H, au-dessus du
cette figure, A représente la surface de la section mouillée
seuil pour que l’écoulement ne soit pas affecté pour plus de
en amont du déversoir.
1 % dans des conditions d‘écoulement fluvial à l‘aval.
Section de jaugeage de la hauteur
,
FIGURE 1 --6aml à profil triangulaire
Bei/Rr-&
4
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IS0 4360-1979 (F)
9.2.2 Pour une eau à température ordinaire, C, est 9.4 Erreur limite du mesurage
indépendant de h, sauf à des hauteurs très faibles où les
L'erreur limite globale des mesurages de débit, effectués
propriétés du fluide influent sur le coefficient. Pour
avec des déversoirs, dépend de l'erreur limite des mesurages
h >0,15 m, C, est constant et égal à 1,150. Pour
de la hauteur de lame, des dimensions du déversoir et des
h < 0,15 m, C, est donné par l'équation suivante :
coefficients qui s'appliquent au déversoir utilisé.
En construisant et en installant le déversoir à profil trian-
gulaire avec le plus grand soin, on peut déduire l'erreur
où h est en mètres.
limite sur le coefficient combiné C,Cv de l'équation :
9.3 Limites
x, = 1: ( 1 O cv - 9) %
Les limites générales suivantes sont recommandées :
La méthode, selon laquelle l'erreur limite sur le coefficient
h 2 0,03 m (pour une crête en métal lisse ou équivalent);
peut se combiner à d'autres sources d'erreurs, se trouve
h 2 0,06 m (pour une crête en béton fin ou équivalent);
expli
...
Questions, Comments and Discussion
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