ISO 3846:1977
(Main)Liquid flow measurement in open channels by weirs and flumes — Free overfall weirs of finite crest width (rectangular broad-crested weirs)
Liquid flow measurement in open channels by weirs and flumes — Free overfall weirs of finite crest width (rectangular broad-crested weirs)
Mesure de débits des liquides dans les canaux découverts au moyen de déversoirs et de canaux jaugeurs — Déversoirs à largeur de crête finie et à déversement dénoyé (déversoirs rectangulaires à seuil épais)
General Information
Relations
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL STANDARD 3846
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION *MEKnYHAPOnHAR OPTAHH3AUHR IT0 CTAHLIAPTH3AU~*ORGANlSATlON INTERNATIONALE DE NORMALISATION
0 Liquid flow measurement in open channels by weirs and
flumes - Free overfall weirs of finite crest width (rectangular
broad-crested weirs)
Mesure de débit des liquides dans les canaux découverts au moyen de déversoirs et de canaux jaugeurs -
Déversoirs à largeur de crête finie et à déversement dénoyé (déversoirs rectangulaires à seuil épais)
First edition - 1977-07-01
W
-
UDC 532.572 Ref. No. IS0 3846-1977 (E)
r-
r-
5?
Descriptors : flow measurement, liquid flow, open channel flow, weirs, installing, maintenance, error analysis, utilization.
8
l-9
2
Price based on 9 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
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 ISO, also take part in the work.
e
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 3846 was developed by Technical Committee
ISO/TC 113, Measurement of liquid flow in open channels, and was circulated to
i
the member bodies in July 1975.
It has been approved by the member bodies of the following countries :
Australia India South Africa, Rep. of
Austria Italy Switzerland
Belgium Japan Turkey
Canada Mexico United Kingdom
Czechoslovakia Netherlands U.S.A.
France Norway U.S.S.R.
Germany Romania
Yugoslavia
No member body expressed disapproval of the document.
O International Organization for Standardization, 1977
Printed in Switzerland
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JNTERNATIONAL STANDARD IS0 3846 -1977 (E)
-~
Liquid flow measurement in open channels by weirs and
flumes - Free overfall weirs of finite crest width (rectangular
broad -crested weirs)
1 SCOPE AND FIELD OF APPLICATION b) the existing velocity distribution;
This International Standard lays down requirements for c) the avoidance of a steep channel, if possible;
the use of full-width rectangular free overfall weirs of
d) the consequential effects of any increased upstream
finite crest width for the measurement of flow of clear
water level due to the measuring structure;
water in open channels.
e) the consequential conditions downstream, including
The advantages and disadvantages of this type and other
such influences as tides, confluences with other streams,
types of weirs and flumes, as well as the relative accuracies
sluice gates, mill dams and other controlling features
of each of these devices, are given in the annex.
which might cause drowning;
f) the impermeability of the ground on which the
2 REFERENCES
structure is to be founded, and the necessity for piling,
grouting or other sealingin river installations;
IS0 748, Liquid flow measurement in open channels -
Velocity-area me th ods.
g) the necessity for flood banks to confine the
maximum discharge to the channel;
IS0 772, Liquid flow measurement in open channels -
Vocabulary and symbols.
h) the stability of the banks, and the necessity for
trimming and/or revetment in natural channels;
3 DEFINITIONS
j) the clearance of rocks or boulders from the bed of
the approach channel;
For the purposes of this International Standard, the
definitions given in IS0 772 apply.
k) the effects of wind; wind can have a considerable
effect on the flow in a river, or over a weir, especially
when these are wide and the head is small and when the
4 UNITS OF MEASUREMENT
prevailing wind is in a transverse direction.
The units of measurement used in this International
Standard are seconds and metres.
If the site does not possess the characteristics necessary
for satisfactory measuring, the site shall be rejected unless
suitable improvements are practicable.
5 INSTALLATION
Conditions regarding preliminary survey, selection of site,
If a survey of the stream shows that the existing velocity
installation, the approach channel, maintenance, measure- is regular, then it may be assumed that the
distribution
ment of head, stilling or float wells which are generally velocity distribution will remain satisfactory after the
necessary for flow measurement are given in the following construction of the weir.
subclauses. The particular requirements for the finite
crest-width weir are given separately in clause 8. If the existing velocity distribution is irregular and no other
site for a gauge is feasible, due consideration shall be given
to checking the distribution after the installation of the
5.1 Selection of site
weir and to improving it, if necessary.
A preliminary survey shall be made of the physical and
hydraulic features of the proposed site, to check that it
Several methods are available for obtaining a more precise
conforms (or may be made to conform) to the require-
indication of irregular velocity distribution : velocity rods,
ments necessary for measurement by weir.
floats or concentrations of dye can be used in small
channels, the latter being useful in checking conditions at
Particular attention shall be paid to the following features
the bottom of the channel. A complete and quantitative
in selecting the site upstream of the weir :
assessment of velocity distribution may be made by means
a) availability of an adequate length of channel of a current meter.
of More information about the use of
regular cross-section; current meters is given in IS0 748.
1
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IS0 3846 -1977 (E)
5.2 Installation conditions 5.2.3 The measuring structure
5.2.1 General The structure must be rigid and water tight and capable
of withstanding flood flow conditions without distortion
The complete measuring installation consists of an
or fracture. It shall be at right angles to the direction of
approach channel, a measuring structure and a downstream
flow and conform to the dimensions given in the
channel. The conditions of each of these three components
relevant clauses.
affect the overall accuracy of the measurements.
Installation requirements include such features as weir 5.2.4 Downstream of the structure
finish, cross-sectional shape of channel, channel roughness,
The channel downstream of the structure is usually of no
influence of control devices upstream or downstream of the
importance as such provided that the weir has been so
gauging structure.
designed that it cannot become drowned under the
The distribution and direction of velocity have an
operating conditions.
important influence on the performance of a weir, these
The altered flow conditions due to the construction of
factors being determined by the features mentioned above.
the weir might have the effect of building up shoals of
Once an installation has been designed, the user shall
debris immediately downstream of the structure, which in
prevent any changes which could affect the discharge
1
time might raise the water level sufficiently to drown the
l
characteristics.
weir. Any accumulation of debris downstream of the
mi
structure shall therefore be removed.
5.2.2 The approach channel
i
On all installations the flow in the approach channel must 6 MAINTENANCE -GENERAL REQUIREMENTS
be smooth, free from disturbance and 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-
I
measurements.
ment. In the case of natural streams or rivers this can only
be attained by having a long straight approach channel
It is essential that the approach channel to weirs be kept
I
free from projections either at the side or on the bottom.
clean and free from silt and vegetation as far as practicable
/
Unless otherwise specified in the appropriate clauses the
for at least the distance specified in 5.2.2. The float well
approach channel shall comply with the following general
and the entry from the approach channel must also be kept
requirements.
clean and free from deposits.
The altered flow conditions due to the construction of the
The weir must be kept clean and free from clinging debris
weir might have the effect of building up shoals of debris
and care shall be taken in the process of cleaning to avoid
upstream of the structure, which in time might affect
damage to the weir crest.
the flow conditions. The likely consequential changes in
the water level should be taken into account in the design
of gauging stations.
7 MEASUREMENT OF HEAD
In an artificial channel the cross-section should be uniform
7.1 General
and the channel should be straight for a length equal to
at least 10 times its width.
The head upstream of the measuring structure may be
measured by a hook gauge, point gauge or staff gauge
In a natural stream or river the cross-section should be
where spot measurements are required or by a float-
reasonably uniform and the channel should be straight for
operated recording gauge where a continuous record
a length as to ensure a regular velocity distribution.
such
is required, and in many cases it is preferable to measure
If the entry to the approach channel is through a bend or
heads in a separate stilling well to reduce the effects of
if the flow is discharged into the channel through a conduit
surface irregularities. Other head measuring methods
or smaller cross-section, or at an angle, then a longer
(e.g. bubble tubes) may be used, provided sufficient
length of straight approach channel may be required to
accuracy is obtainable.
achieve a regular velocity distribution.
The discharges given by the working equation are volu-
No baffle shall be nearer to the points of measurement
metric figures, and the liquid density does not affect the
than 10 times the maximum head to be measured.
a given head, provided the
volumetric discharge for
operative head is gauged in liquid of identical density.
Under certain conditions, a standing wave may occur
If the gauging is carried out in a separate well, a correction
upstream of the gauging device, for example if the approach
for the difference in density may be necessary if the tem-
channel is steep. Provided this wave is at a distance of not
perature in the well is significantly different from that of
less than 30 times the maximum head upstream, flow
the flowing liquid. However, it is assumed herein that the
measurement is feasible, subject to confirmation that a
densities are equal.
regular velocity distribution exists at the gauging station.
If a standing wave occurs within this distance the approach
It shall, however, be ensured that the gauge is not located
conditions and/or gauging device must be modified. in a pocket or still pool, but measures the piezometric head.
2
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IS0 3846 -1977
E)
7.2 Stilling or float well points set exactly level with the sill of the weir and fixed
permanently in the approach channel or alternatively in
Where provided, the stilling well shall be vertical and have
the stilling or float well, where provided.
a margin of 0,6 m over the maximum water level estimated
to be recorded in the well.
A zero check based on the level of the water when the
flow ceases is liable to serious errors from surface tension
It shall be connected to the approach channel by an inlet
effects and must not be used.
pipe or slot, large enough to permit the water in the well
to follow the rise and fall of head without significant
As the size of the weir and the head on it reduces, small
delay.
errors in construction and in the zero setting and reading
of the head-measuring device become of greater
The connecting pipe or slot shall, however, be as small as
importance.
possible consistent with ease of maintenance, or alterna-
tively be fitted with a constriction, to damp out oscillations
due to short amplitude waves. This will be necessary, for
example, if the chart of the recorder cannot be read to
8 FINITE CREST-WIDTH WEIRS
within 5 6 mm.
The well and the connecting pipe or slot shall be watertight.
8.1 Specification for the standard weir
Where provided for the accommodation of the float of a
level recorder, the well shall be of adequate diameter and The crest of the standard weir shall be a smooth, hori-
zontal, rectangular plane surface (in these specifications a
depth to accommodate the float.
"smooth" surface shall be equivalent in surface finish to
The well shall also be deep enough to accommodate any
that of rolled sheet metal). The width of the crest perpen-
sediment which may enter without the float grounding.
dicular to the direction of flow shall be equal to the width
The float well arrangement may include an intermediate
of the channel in which the weir is located. The upstream
chamber between the stilling well and the approach channel
and downstream end faces of the weir shall be smooth,
of similar proportions to the stilling well to enable sediment
vertical plane surfaces, and they shall be perpendicular to
to settle down.
the sides and the bottom of the channel in which the weir
is located. The upstream face, in particular, shall form a
7.3 Zero setting sharp, right-angle corner at its intersection with the plane
of the crest.
A means of checking the zero setting of the head-measuring
device shall be provided, consisting of a pointer with its A typical sketch of the weir is shown in figure 1.
Head gauging section
Horizontal crest
FIGURE 1 - Rectangular-profile weir
3
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IS0 3846 -1977 (E)
h h
8.2 Location of the head gauge section for -greater than 0,6, provided- < 0,85, the above values
P I
Piezometers or a point-gauge station for the measurement of C shall be multiplied by a numerical factor as shown in
of head on the weir shall be located at sufficient distance the table, before use in equation (1).
upstream from the weir to avoid the region of surface
TABLE - Correction factors for C
drawdown. They shall, however, be close enough to the
weir for the energy loss between the section of the measure-
h
Value ofa I Correction factor
ment and the control section on the weir to be negligible.
For these standards it is recommended that the head-
1 ,O1 1
measurement section be located at a distance equal to from
1,023
three to four times the maximum head (3 to 4h max.)
upstream from the upstream face of the weir.
1.038
1,054
8.3 Provision for ventilated, free flow
1,064
Provision for ventilation of the discharging jet should
1,092
ensure that the pressure on the upper and lower nappe
1,123
surfaces is atmospheric. The tail water level should be low
enough for it not to interfere with the ventilation or free
Intermediate values may be interpolated linearly.
discharge of the jet.
h
NOTE - Based on the variation of C in the range of 0.1 < - < 0.4,
h I
and 0.4 Q - Q 1,6, the weir may be called broad-crested and narrow-
1
9 DISCHARGE EQUATION
crested respectively. In the broad-crested range, the flow across the
weir is parallel to the crest for a certain portion. In the narrow-
crested range, the flow is totally curvilinear. (See figure 2.)
9.1 Equation
The discharge equation is given below :
9.3 Limitations
0 = (2/3l3I2 Cfib h3I2 . . . (1)
The following general limitations are recommended :
where
h > 0,06 m;
0 is the discharge;
b 2 0,3 m;
C is the non-dimensional coefficient of discharge;
p 2 0,15 m;
g is the acceleration due to gravity;
P
b is the width of weir perpendicular to the direction
0,15< <4;
‘C
of flow;
h h h
h is the measured head.
0,l <- < 1,6 (with- < 0,85 for- > 0,85);
1 P 1
9.2 Coefficient of discharge
h h h
0,15 <- < 1.5 (with- < 0,85 for-> 0,85).
The coefficient C is constant, viz. 0,864, in the range
P 1 P
h
0,l
9.4 Uncertainty of measurement
h
The overall uncertainty of flow measurements made with
O, 15 <; < 0,6
these weirs depends on the uncertainties of the head
measurement, of the measurement of the dimensions of
where
weir and of the coefficients as they apply to the weir in
use.
1 is the width of the weir in the direction of flow;
With reasonable care and skill in the construction and
p is the height of the weir with respect to the bottom
installation of these weirs, the maximum uncertainty in
of the approach channel.
the coefficient of discharge may be of the order of $: 3 %.
h h
For - ranging from 0,4 to 1,6, C varies linearly with -
The method by which the uncertainty
...
NORME INTERNATIONALE
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION MEELlYHAPOnHAII OPïAHL43AUHII no CTAHnAI"3AIJHH .ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Mesure de débit des liquides dans les canaux découverts au
0
moyen de déversoirs et de canaux jaugeurs - Déversoirs à
largeur de crête finie et à déversement dénoyé (déversoirs
rectangulaires à seuil épais)
Liquid flow measurement in open channels by weirs and flumes - Free overfall weirs
of finite crest width (rectangular broad-crested weirs)
Première édition - 1977-07-01
k CDU 532.572 Réf. no : IS0 3846-1977 (FI
I-
I-
c
Descripteurs : mesurage de débit, écoulement de liquide, écoulement en canal découvert, déversoir, installation, entretien, calcul d'erreur,
ùl
O utilisation.
8
w
Prix basé sur 9 pages
---------------------- Page: 1 ----------------------
AVANT-PROPOS
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d'organismes nationaux de normalisation (comités membres de I'ISO). L'élaboration
des Normes internationales est confiée aux comités techniques de I'ISO. Chaque
comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité technique
correspondant. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec I'ISO, participent égaiement 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 3846 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 1975.
Les comités membres des pays suivants l'ont approuvée :
Afrique du Sud, Rép. d' Inde Royaume-Uni
Allemagne Italie Suisse
Australie Japon Tchécoslovaquie
Autriche Mexique Turquie
Belgique Norvège U.R.S.S.
U.S.A.
Canada Pays-Bas
France Roumanie Yougoslavie
Aucun comité membre ne l'a désapprouvée.
O Organisation internationale de normalisation, 1977 O
Imprimé en Suisse
---------------------- Page: 2 ----------------------
NORME INTERNATIONALE IS0 3846 -1977 (F)
Mesure de débit des liquides dans les canaux découverts au
moyen de déversoirs et de canaux jaugeurs - Déversoirs à
largeur de crête finie et à déversement dénoyé (déversoirs
rectangulaires à seuil épais)
1 OBJET ET DOMAINE D'APPLICATION
5 INSTALLATION
La présente Norme internationale spécifie le mode d'emploi
Les conditions relatives à l'étude préliminaire, au choix de
des déversoirs sans contraction latérale, à largeur de crête l'emplacement, à l'installation, au chenal d'approche, à
finie et à déversement dénoyé, pour le mesurage du débit l'entretien, au mesurage de la hauteur de lame, aux puits de
d'eau claire dans les chenaux.
mesurage ou aux puits à flotteur, qui sont généralement
nécessaires pour le mesurage du débit, sont données dans
Les avantages et les inconvénients de ces dispositifs, compa-
les paragraphes suivants. Les conditions particulières aux
rativement aux autres types de déversoirs et de canaux
déversoirs à largeur de crête finie sont données séparément
jaugeurs, ainsi que la précision relative de chacun d'eux,
dans le chapitre 8.
sont donnés dans l'annexe.
5.1 Choix de l'emplacement
2 RÉFÉRENCES
II faut procéder à une étude préliminaire des conditions
physiques et hydrauliques de l'emplacement proposé pour
IS0 748, Mesure de débit des liquides dans les canaux dé-
dérifier qu'il est conforme (ou peut être rendu conforme)
couverts - Méthodes d'exploration du champ des vitesses.
aux conditions nécessaires à un mesurage au moyen d'un
déversoir.
IS0 772, Mesure de débit des liquides dans les canaux dé-
couverts - Vocabulaire et symboles.
On doit faire particulièrement attention aux conditions
suivantes pour choisir l'emplacement en amont du déver-
soir :
3 DÉFINITIONS
a) existence d'une longueur suffisante de chenal, à
Dans le cadre de la présente Norme internationale, les
section régulière;
définitions données dans I'ISO 772 sont applicables.
b) répartition des vitesses existantes;
4 UNITÉS DE MESURE
C) chenal à forte pente, à éviter si possible;
Les unités de mesure utilisées dans la présente Norme inter- d) effets de l'augmentation des niveaux de l'eau en
la seconde et le mètre.
nationale sont amont, due au dispositif de mesurage;
1
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IS0 3846 -1977 (F)
étant détermines par les caractéristiques mentionnées
e) conditions aval, y compris les influences telles que
précédemment.
marées, confluents avec d'autres cours d'eau, écluses,
barrages et autres sections de contrôle qui peuvent
Lorsque l'installation a été déterminée, l'utilisateur doit
provoquer un écoulement noyé;
empêcher toute modification qui pourrait affecter les
f) imperméabilité du sol sur lequel doit reposer le caractéristiques de l'écoulement.
dispositif de mesurage et nécessité de procéder à un
compactage, à un jointoiement ou à tout autre moyen 5.2.2 Chenal d'approche
d'assurer l'étanchéité dans les installations en rivière;
Sur toutes les installations, l'écoulement dans le chenal
g) nécessité pour les rives de retenir le débit maximal d'approche doit se faire en régime fluvial, sans perturbation,
de crue dans le chenal; et la répartition des vitesses doit être aussi normale que
possible pour toute la section transversale. On peut habi-
h) stabilité des rives et nécessité de nettoyer et/ou de
tuellement la vérifier par examen ou mesurage. Dans le
garnir d'un revêtement les chenaux naturels;
cas des cours d'eau naturels ou des rivières, on n'y parvient
que si l'on dispose d'un chenal d'approche long et recti-
i) suppression des rochers ou des galets qui se trouvent
ligne, exempt de saillies soit sur la paroi, soit au fond.
dans le lit des chenaux d'approche;
Sauf indications spéciales dans les chapitres correspondants,
j) effet du vent; celui-ci peut avoir une influence consi- il faut respecter les conditions générales suivantes.
dérable sur l'écoulement dans une rivière ou sur un
Les changements apportés au régime d'écoulement par la
déversoir, en particulier lorsque ceux-ci sont larges et la
construction du déversoir peuvent faire naître des dépôts
hauteur de lame faible et que le vent dominant est dans
en amont de la construction, ce qui, à la longue, pourrait
une direction transversale.
modifier le régime. Les variations du niveau de l'eau qui en
Si l'emplacement ne remplit pas les conditions requises
résultent doivent être prises en considération dans le projet
pour effectuer des mesurages satisfaisants, il faut I'aban-
des stations de jaugeage.
donner, à moins qu'il soit possible d'y apporter les
Dans un chenal artificiel, la section transversale doit être
améliorations nécessaires.
uniforme et le chenal doit être rectiligne sur une longueur
Si un examen du courant montre que la répartition des
au moins égale à dix fois sa largeur.
vitesses existante est régulière, on peut alors supposer
les cours d'eau naturels ou les rivières, la section
Dans
que la répartition des vitesses restera satisfaisante après
transversale doit être raisonnablement uniforme et le chenal
la construction du déversoir.
doit être rectiligne sur une longueur suffisante pour assurer
Si la répartition des vitesses existante est irrégulière et s'il
une répartition régulière des vitesses.
n'y a pas d'autre station de jaugeage possible, il faut bien
Si l'entrée du chenal d'approche se trouve dans un coude ou
vérifier cette répartition après l'installation du déver-
si le chenal est alimenté par une conduite, par une section
soir et l'améliorer si nécessaire.
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 :
longueur plus grande afin d'obtenir une répartition régulière
bâtons de vitesse, flotteurs ou solutions concentrées de
des vitesses.
colorants peuvent être employées pour de petits chenaux,
Aucune chicane ne doit être placée à une distance du point
la dernière méthode servant à vérifier les conditions au
de mesurage inférieure à dix fois la hauteur de lame maxi-
fond du chenal. Une estimation complète et quantitative
male à mesurer.
de la répartition des vitesses peut s'obtenir au moyen d'un
moulinet. Tous les renseignements sur l'emploi des mouli-
Dans certaines conditions, un ressaut peut apparaître en
I'ISO 748.
nets sont donnés dans
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-
5.2.1 Généralités
tion qu'il existe bien une répartition régulière des vitesses
L'installation complète de mesurage comprend un chenal
au niveau de la station de jaugeage.
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
tions d'approche et/ou le dispositif de jaugeage doivent
la précision totale des mesurages.
être modifiés.
Les conditions exigées pour l'installation comprennent des
5.2.3 Dispositif de mesurage
caractéristiques telles que : état de surface du déversoir,
forme de la section transversale du chenal, rugosité du
Le dispositif de mesurage doit être rigide, étanche et
chenal, influence des appareils de contrôle en amont ou en
capable de résister aux écoulements de crue sans se
aval du dispositif de jaugeage.
déformer ou se casser. II doit être perpendiculaire à la
La répartition et la direction des vitesses ont une influence direction de l'écoulement et conforme aux dimensions
importante sur le fonctionnement du déversoir, ces facteurs données dans les chapitres qui s'y rapportent.
2
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IS0 3846 -1977 (F)
5.2.4 Aval du dispositif de rnesurage 7.2 Puits de mesurage ou puits à flotteur
Le chenal en aval du dispositif de mesurage est générale- Si l‘on utilise un puits de mesurage, il doit être vertical et
ment sans importance, à condition que le déversoir ait été avoir une marge de 0,6 m au-dessus du niveau maximal de
concu de facon à ne pas pouvoir être noyé dans les condi- l‘eau susceptible d‘être enregistré dans le puits.
tions d‘emploi.
II doit être relié au chenal d’approche par une tuyauterie
Les changements apportés au régime d’écoulement par la de liaison ou une fente suffisamment grande pour permettre
construction du déversoir peuvent faire naître des dépôts à l‘eau, dans le puits, de suivre sans délai notable I‘augmen-
tation ou la diminution de la hauteur de lame.
immédiatement en aval du dispositif de mesurage, ce qui,
à la longue, pourrait faire suffisamment monter le niveau
Toutefois, la tuyauterie de liaison ou la fente doit être
de l’eau pour noyer le déversoir. Par conséquent, il faut
aussi petite que compatible avec un entretien facile, ou
supprimer toute accumulation de matériaux en aval du
bien être pourvue d‘un étranglement pour amortir les
dispositif de mesurage.
oscillations dues à des ondes de faible amplitude. Cela
s’imposera, par exemple, si le tracé de l’enregistreur ne
6 ENTRETIEN - SPÉCIFICATIONS GÉNÉRALES
peut pas être lu à f 6 mm.
L’entretien du dispositif de mesurage et du chenal d‘ap-
Le puits et la tuyauterie de liaison ou la fente doivent être
proche est important pour assurer des mesurages précis et
étanches. Si l‘on prévoit l’utilisation du flotteur d’un enre-
gistreur de niveau, le puits doit avoir un diamètre et une
O
profondeur adaptés au flotteur.
II est primordial que le chenal d’approche jusqu’au déver-
soir soit, dans toute la mesure du possible, maintenu propre
Le puits doit également être assez profond pour que le
et exempt de limon et de végétation sur une distance au
limon qui pourrait y pénétrer n’entraîne pas l’échouage
moins égale à celle qui est spécifiée en 5.2.2. Le puits à
du flotteur. L’installation du puits à flotteur peut
flotteur et l‘entrée du chenal d’approche doivent également
comprendre une chambre intermédiaire, placée entre le
être maintenus propres et exempts de dépôts.
puits de mesurage et le chenal d’approche, ayant des pro-
portions analogues à celles du puits de mesurage pour que
et exempt de tout
Le déversoir doit être maintenu propre
le limon s’y décante.
dépôt de surface, et l‘on doit prendre soin, au cours du
nettoyage, de ne pas en détériorer le seuil.
7.3 Repérage du zéro
II faut prévoir, pour vérifier la position du zéro du dispo-
7 MESURAGE DE LA HAUTEUR DE LAME
sitif de mesurage de la hauteur de lame, un index ayant ses
pointes placées exactement au niveau du seuil du déversoir
7.1 Généralités
et fixé de manière permanente soit dans le chenal
La hauteur de lame en amont du dispositif de mesurage
d‘approche, soit dans le puits de mesurage ou du flotteur,
peut être mesurée au moyen d’une pointe limnimétrique
s‘il y en a un.
recourbée, d’une pointe limnimétrique droite ou d‘une
Le contrôle du zéro, basé sur le niveau de l’eau quand
échelle limnimétrique lorsqu’on a besoin de mesurages
l’écoulement cesse, est sujet à de graves erreurs dues à
instantanés, ou au moyen d’un limnigraphe à flotteur
l’influence de la tension superficielle, et cette méthode ne
0 lorsqu‘il faut un enregistrement continu, et, dans beaucoup
doit pas être employée.
de cas, il est préférable de mesurer la hauteur de lame dans
un puits de mesurage séparé afin de réduire l’influence des
la taille du déversoir et la hauteur de lame dimi-
Lorsque
irrégularités de la surface. D’autres méthodes de mesurage
nuent, les faibles erreurs de construction et celles com-
de la hauteur de lame (par exemple tube a bulle) peuvent
mises dans le positionnement du zéro et la lecture de
être utilisées, à condition qu‘il soit possible d‘obtenir une
l’appareil de mesurage de la hauteur de lame, deviennent
précision suffisante.
plus importantes.
Les débits obtenus d’après la formule de calcul sont des
débits-volumes, et la masse volumique du liquide n‘affecte
pas le débit-volume pour une hauteur de lame donnée, à
8 DÉVERSOIRS À LARGEUR DE CRÊTE FINIE
condition que la hauteur de lame soit mesurée dans un
liquide de même masse volumique. Si l’on effectue le mesu-
rage dans un puits séparé, il peut être nécessaire de faire 8.1 Spécifications relatives au déversoir normalisé
une correction pour tenir compte de la différence des
Le seuil du déversoir normalisé doit être lisse, horizontal,
masses volumiques si la température, dans le puits, est
et former une surface plane rectangulaire (dans les présentes
sensiblement différente de celle du liquide en écoulement.
spécifications, une surface ((lisse)) doit avoir un état de
Toutefois, on admet ici que les masses volumiques sont
surface équivalent à celui d’une feuille métallique laminée).
égales.
La largeur du seuil perpendiculaire à la direction de I’écou-
II faut s’assurer, toutefois, que le limnimètre n‘est pas situé lement doit être égale à la largeur du chenal dans lequel le
dans une poche ou un trou d’eau morte, mais mesure bien déversoir est placé. Les faces amont et aval du déversoir
la hauteur piézométrique. doivent être lisses, verticales, planes et perpendiculaires
3
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IS0 3846 -1977 (F)
aux côtés et au fond du chenal dans lequel le déversoir supérieure et inférieure de celle-ci, soit bien la pression
Le niveau d'eau aval doit être suffisam-
atmosphérique.
est placé. La face amont, en particulier, doit former un
angle droit à arête vive à son intersection avec le plan du ment bas pour ne gêner ni l'aération, ni l'écoulement
seuil. libre de la nappe.
Un schéma typique du déversoir est représenté à la figure 1.
8.2 Emplacement de la section de mesurage de la hauteur
de lame
9 FORMULE DE DÉBIT
Des piézomètres ou une station de pointes limnimétriques,
permettant de mesurer la hauteur de lame sur le déversoir.
9.1 Formule
doivent être placés à une distance suffisante, en amont du
déversoir, pour éviter la région d'abaissement de la surface.
La formule du débit est donnée ci-après :
D'autre part, ils doivent être placés suffisamment près du
déversoir pour que la perte de charge, entre la section de O = (2/3)3/2 Cfib h3/2 . . . (1)
mesurage et la section de contrôle sur le déversoir, soit
où
négligeable. Pour satisfaire à ces conditions, il est recom-
mandé que la section de mesurage de la hauteur de lame
Q est le débit;
se trouve à une distance égale à trois ou quatre fois la
C est le coefficient de débit (nombre sans dimension);
hauteur de lame maximale (3 à 4 h max.), en amont de la
face amont du déversoir.
g est l'accélération due à la pesanteur;
8.3 Dispositions à prendre pour un écoulement libre aéré b est la largeur du déversoir, perpendiculairement à la
direction de l'écoulement;
Des dispositions doivent être prises pour aérer la lame
h est la hauteur de lame mesurée.
déversante afin d'être sûr que la pression, aux surfaces
Section de mesurage de la hauteur de lame
k
r
Seuil horizontal
FIGURE 1 - Déversoir à profil rectangulaire
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9.2 Coefficient de débit
Les valeurs intermédiaires peuvent être interpolées
I i néai reme nt.
Le coefficient C est constant, à savoir : 0,864, dans la
gamme
NOTE - Sur la base de la variation de C, on peut dire que le
h
h
déversoir est à seuil épais lorsque 0.1 QI Q 0.4, et à seuil étroit
0,l 6760,4
h
lorsque 0,4 < - Q 1.6. Dans la zone du seuil épais, l'écoulement
I
h
audessus du déversoir est parallèle au seuil sur une certaine portion.
0,15 6- < 0,6
L'écoulement est complètement curviligne dans la zone du seuil
P
étroit. (Voir figure 2.)
où
9.3 Limites
1 est la largeur du déversoir dans la direction de I'écou-
lement;
Les limites générales suivantes sont recommandées :
p est la hauteur du déversoir par rapport au fond du
h 2 0,06 m;
chenal d'approche.
b > 0,3 m;
h
p 2 0.15 m;
Pour - compris entre 0,4 et 1,6, C varie linéairement en
'h h
fonction de- , à condition que-<0,6, et est donné par
e
0,15 6% 4;
1 P
1
la formule
h
h h h
C = O, 191 - -i 0,782 . . . (2)
0,l 6- 6 1,6 (avec- 6 0,85 pour-> 0,85);
E
1 P 1
h h h
h h
0,15 6- < 1,5 (avec- 6 0,85 pour- > 0,851.
Pour- supérieur a 0.6, à condition que- < 0.85, les valeurs
P 1 P
P I
de C susmentionnées doivent être multipliées par le facteur
9.4 Erreur limite du mesurage
numérique indiqué dans le tableau, avant de les utiliser
dans la formule (1 ).
L'erreur limite globale des mesurages de débit, effectués
avec ces déversoirs, dépend de l'erreur limite des mesurages
de la hauteur de lame, des dimensions du déversoir et des
TABLEAU - Facteurs de correction pour C
coefficients qui s'appliquent au déversoir utilisé.
h
Valeur de ; Facteur de correction
En construisant et en installant ces déversoirs avec le plus
grand soin, l'erreur limite maximale sur le coefficient de
1 ,O1 1
0.6
débit peut être de l'ordre de f 3 %.
1,023
0.7
La méthode, selon laquelle l'erreur limite sur le coefficient
0.8 1,038
peut se combiner à d'autres sources d'erreurs, se trouve
1,054
0.9
expliquée dans le chapitre 10. En général, les étalonnages
1 .O 1,064
expérimentaux ont été réalisés sur des dispositifs de petites
1.25 1,092 dimensions, et leur transposition
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.