ISO 8368:1985
(Main)Liquid flow measurement in open channels — Guidelines for the selection of flow gauging structures
Liquid flow measurement in open channels — Guidelines for the selection of flow gauging structures
Mesure de débit des liquides dans les canaux découverts — Principes directeurs pour le choix d'un dispositif de jaugeage
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International Standard @ 8368
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION*MEXPYHAPOflHAR OPrAHMJALWR no CTAHflAPTHJAL(HH.ORGANISATlON INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Liquid flow measurement in open channels - Guidelines
* for the selection of flow gauging structures
Mesure de débit des liquides dans les canaux découverts - Principes directeurs pour le choix d'un dispositif de jaugeage
First edition - 1985-10-15
UDC 532-532 Ref. No. iSO8368-1985(E)
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Descriptors : liquid flow, open channel flow, flow measurement, gauging stations.
0
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O
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Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of
national standards bodies (IS0 member bodies). The work of preparing International
Standards is normally carried out through IS0 technical committees. Each member
body interested in a subject for which a technical committee has been established has
the right to be represented on that committee. International organizations, govern-
mental and non-governmental, in liaison with 60, also take part in the work.
by the technical committees are circulated to
Draft International Standards adopted
the member bodies for approval before their acceptance as International Standards by
the IS0 Council. They are approved in accordance with IS0 procedures requiring at
least 75 % approval by the member bodies voting.
International Standard IS0 8368 was prepared by Technical Committee ISO/TC 113,
Measurement of liquid tïow in open channels.
Users should note that all International Standards undergo revision from time to time
and that any reference made herein to any other International Standard implies its
latest edition, unless otherwise stated.
O International Organization for Standardization, 1985 0
Printed in Switzerland
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I NTE R N AT1 O N AL STA N DARD IS0 8368-1985 (E)
Liquid flow measurement in open channels - Guidelines
for the selection of flow gauging structures
1 Scope and field of application
5 Types of structure
This International Standard gives guidelines for selection of a
The types of structure that can be used for the purpose of liquid
particular type of flow gauging structure for liquid flow flow measurement are as follows:
It sets out the factors, and
measurement in open channels.
summarizes the parameters, which may influence such a selec- a) thin-plate weirs:
tion.
i) rectangular,
In general, a flow gauging structure is used when high ac- ii) V-notch;
curacy is required for continuous records of flow.
b) broad-crested weirs:
2 References ii round-nose,
ii) rectangular,
IS0 772, Liquid flow measurement in open channels - iii) V-shaped;
Vocabulary and symbols.
c) triangular profile weirs;
IS0 1438/1, Water flow measurement in open channels using
weirs and Venturi flumes - Part I: Thin-plate weirs. d) flat-V weirs;
e) flumes:
IS0 3846, Liquid flow measurement in open channels by weirs
and flumes - Free overfall weirs of finite crest width lrec-
tangular broad-crested weirs).
i) rectangular,
ii) trapezoidal.
* iiiJ
IS0 3847, Liquid flow measurement in open channels by weirs U-throated;
- End-depth method for estimation of flow in rec-
and flumes
tangular channels with a free overfall. f) end-depth method.
IS0 4359, Liquid flow measurement in open channels - Rec-
tangular, trapezoidal and U-shaped flumes.
6 Factors affecting choice
IS0 4360, Liquid flow measurement in open channels by weirs
and flumes - Triangular profile weirs.
6.1 General
IS0 4374, Liquid flow measurement in open channels -
The factors which affect choice can be considered under the
Round-nose horizontal crest weirs,
following headings:
IS0 4377, Liquid flow measurement in open channels - Flat- V
ai purpose;
weirs.
bi range of flow;
3 Definitions and symbols
ci afflux;
For the purpose of this International Standard, the definitions
d) size and nature of channel;
and symbols given in IS0 772 apply.
e) channel slope and sediment load;
4 Units of measurement
fi operation and maintenance;
The units of measurement used in this International Standard
g) passage of fish;
are seconds and metres.
h) cost.
1
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6.2 Purpose
6.6 Channel slope and sediment load
For flows with suspended load, the use of thin-plate weirs
Table 1 tabulates the various structures and indicates some of
should be avoided because the crest edge may be damaged or
the purposes for which they may be applicable, together with a
worn by the suspended materials. In addition, the rating of
guide to their limitations.
weirs can be affected by deposition and scour of sediment in
the approach section to the weir. In streams with bed load, the
The purpose for which the structure is required will determine
use of structures which significantly reduce the stream velocity
the range of accuracy which is necessary. The accuracy in a
is not recommended, as it may result in fluctuations of the bed
single determination of discharge depends upon the estimation
level as the flow varies. Flumes will generally perform better
of the component uncertainties involved.
than weirs in streams with sediment load.
In broad terms, thin-plate weirs will have a range of uncertain-
For gradients less than 1 : 1 O00 and Froude numbers less than
ties from 1 to 4 % and flumes and other types of weirs a range 0,25, there is no restriction on the type of structure.
from 2 to 5 %. Deviations from the construction, installation or
For gradients between 1 : 1 O00 and 1 : 250, and Froude
use as laid down in the appropriate International Standard will
numbers between 0,25 and 0,5, flumes have an advantage over
result in measurement errors.
weirs with regard to the transport of sediment.
6.3 Range of flow For gradients greater than 1 : 250 and Froude numbers greater
than about 0,5, standard weirs and flumes are not usually
suitable, unless there is no transport of sediment.
It is necessary to consider the relation between maximum flow
and minimum flow when deciding which type of structure to
use, and an indication of the range of some typical structures is
6.7 Operation and maintenance
given in table 2. For the best overall accuracy over a wide range
of small discharges, a thin-plate V-notch weir should be used in
The accuracy of any device is very dependent upon the degree
preference to a thin-plate rectangular notch or rectangular full-
of maintenance it receives. However, flumes are particularly
width weir. For a wide range of larger discharges, a trapezoidal
susceptible to errors of calibration due to algal growths in the
flume, a flat-V weir or a triangular profile weir should be used in
throat.
preference to a broad-crested weir, free overfall or rectangular
throat flume.
When structures operate at temperatures below freezing point,
consideration shall also be given to the effect of the accumula-
tion of ice on the calibration. In general, weirs, and thin-plate
6.4 Afflux
weirs in particular, are less affected by ice than flumes. In some
cases, the problem of calibration errors can be overcome by
The rise in level immediately upstream of, and due to, a struc-
a structure.
heating the air space over
ture may interfere with the flow system and cause drainage
problems, or limit the effectiveness of irrigation systems, or
The calibration of thin-plate weirs can be affected by damage to
cause extra pumping costs. A number of structures have been the crest and corners and failure to clean the upstream face
developed with high coefficients of discharge and whose ac-
where algal growths will introduce errors into the calibration.
curacy is relatively unimpaired by high submergence ratios. The The choice of structure, therefore, will be influenced by the
triangular profile and flat-V weirs, and flumes are examples of
regularity with which maintenance can be carried out. Broad-
this type of structure. crested weirs, triangular profile weirs, long-throated flumes and
free overfall structures will normally pass floating debris more
effectively than thin-plate weirs. The use of the thin-plate
6.5 Size and nature of channel
V-notch weir, in particular, should be avoided unless a debris
is installed upstream.
trap
The shape and size of the channel have a bearing on the prac-
ticality of selecting any particular type of structure. The
6.8 Passage of fish
material forming the bed and sides of the channel will influence
the acceptable head loss through the structure without intro-
The movement of fish upstream for spawning may be restricted
ducing appreciable leakage through the bed and banks. It will
if a structure fails to make p
...
Norme internationale
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATIONoMEX~YHAPO~HAR OPrAH113Au11R no CTAHAAPTM3A~MM*ORGANlSATlON INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Mesure de débit des liquides dans les canaux
e
découverts - Principes directeurs pour le choix d'un
dispositif de jaugeage
Liquid flow measurement in open channels - Guidelines for the selection of flow gauging structures
Première 6dition - 1985-10-15
CDU 532.532 Ref. no : IS0 8368-1986 (FI
Descripteurs : écoulement de liquide, écoulement en canal découvert, mesurage du débit, station de jaugeage.
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Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d'organismes nationaux de normalisation (comités membres de I'ISO). L'élaboration
des Normes internationales est confiée aux comités techniques de I'ISO. Chaque
comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité technique
créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouverne-
mentales, en liaison avec I'ISO participent également aux travaux.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
nationales par le Conseil de I'ISO. Les Normes internationales sont approuvées confor-
mément aux procédures de I'ISO qui requièrent l'approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale IS0 8368 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 113,
Mesure de débit des liquides dans les canaux découvetxs.
L'attention des utilisateurs est attirée sur le fait que toutes les Normes internationales
sont de temps en temps soumises à révision et que toute référence faite à une autre
Norme internationale dans le présent document implique qu'il s'agit, sauf indication
contraire, de la dernière édition.
O Organisation internationale de normalisation, 1985 0
Imprimé en Suisse
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IS0 8368-1985 (FI
NORM E I NTE R NAT1 ON ALE
Mesure de débit des liquides dans les canaux
découverts - Principes directeurs pour le choix d’un
dispositif de jaugeage
4 Unités de mesure
1 Objet et domaine d’application
Les unités de mesure utilisees dans la présente Norme interna-
tionale sont le mètre et la seconde.
La présente Norme internationale donne des principes direc-
teurs pour le choix d‘un type particulier de dispositif de jau-
geage pour les mesures de débit des liquides dans les canaux
découverts. Elle définit les facteurs et récapitule les paramètres
5 Types de dispositifs
susceptibles d’influer sur ce choix.
0
Les types de dispositifs qui peuvent être utilisés pour la mesure
En général, on utilise un dispositif de jaugeage chaque fois qu’il
de débit des liquides sont les suivants:
est nécessaire d‘obtenir des enregistrements continus du débit
avec une précision élevée.
a) déversoirs en mince paroi:
i) rectangulaire,
2 Références
ii) triangulaire;
IS0 772, Mesurage du débit des liquides dans les canaux
b) déversoirs à seuil épais:
découverts - Vocabulaire et symboles.
i) à extrémité arrondie,
IS0 143811, Mesure de débit de l’eau dans les canaux décou-
ii) rectangulaire,
verts au moyen de déversoirs et de canaux Venturi - Partie 1:
iii) en V;
Déversoirs en mince paroi.
c) déversoirs à profil triangulaire;
IS0 3846, Mesure de débit des liquides dans les canaux décou-
verts au moyen de déversoirs et de canaux jaugeurs - Déver-
soirs à largeur de crête finie et à déversement dénoyé (déver- d) déversoirs plats en V;
soirs rectangulaires à seuil épais).
e) canaux jaugeurs:
IS0 3847, Mesure de débit des liquides dans les canaux décou-
verts au moyen de déversoirs et de canaux jaugeurs -
i) rectangulaire,
Méthode d‘évaluation du débit par détermination de la profon-
ii) trapézoïdal,
deur en bout des chenaux rectangulaires à déversement
iii) à col en U;
dénoyé.
f) méthode de la profondeur en bout.
IS0 4359, Mesure de débit des liquides dans les canaux décou-
verts - Canaux jaugeurs à col rectangulaire, à col trapézoïdal
et à col en U.
6 Facteurs affectant le choix
IS0 4360, Mesure de débit des liquides dans les canaux décou-
verts au moyen de déversoirs et de canaux jaugeurs - Déver-
6.1 Généralités
soirs à profil triangulaire.
Les facteurs affectant le choix peuvent être étudiés sous les
IS0 4374, Mesure de débit des liquides dans les canaux décou-
titres suivants:
verts - Déversoirs horizontaux à seuil arrondi.
a) objets;
IS0 4377, Mesure de débit des liquides dans les canaux décou-
- Déversoirs plats en V.
verts
b) gamme de débit;
c) remous;
3 Définitions et symboles
Dans le cadre de la présente Norme internationale, les défini-
d) taille et nature du chenal;
tions et les symboles donnés dans l’lS0 772 sont applicables.
e) pente du chenal et transport solide;
1
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IS0 8368-1985 (FI
f) exploitation et entretien; si un chenal d'approche lisse et rectangulaire s'étend en amont
du déversoir jusqu'à une distance d'au moins deux fois la
g) passage des poissons;
charge maximale. Les canaux jaugeurs peuvent être utilisés
dans les chenaux de toute forme si les conditions d'écoulement
hi coût.
dans le chenal d'approche sont raisonnablement uniformes et
stables. La limite modulaire de chaque dispositif exige un exa-
6.2 Objet
men attentif. Le rapport de submersion doit être vérifié pour la
gamme complète des débits à mesurer et doit être comparé
Le tableau 1 donne une liste de dispositifs divers ainsi que des
avec les valeurs de la limite modulaire données au tableau 1.
exemples de leurs limitations et indique certains usages pour
lesquels ils peuvent être applicables.
6.6 Pente du chenal et transport solide
la gamme
L'usage auquel est destiné le dispositif déterminera
Dans le cas des écoulements chargés de matières en suspen-
de précision nécessaire. La précision d'une mesure unique de
sion, l'emploi des déversoirs en mince paroi dont l'arête risque
débit dépend de l'évaluation des erreurs limites composantes
d'être détériorée ou usée par ces matériaux doit être évité. De
en jeu.
plus, le débit des déversoirs peut être affecté par les dépôts et
En général, les déversoirs en mince paroi auront une gamme
l'érosion dans la section d'approche du déversoir. Dans les
d'erreurs limites de 1 à 4 % et les canaux jaugeurs et les autres
cours d'eau où le transport solide est important, l'emploi de dis-
types de déversoirs une gamme de 2 à 5 %. Des écarts par rap-
positifs qui diminuent sensiblement la vitesse d'écoulement
port aux conditions d'installation ou d'emploi spécifiées dans la lit
n'est pas recommandé, car cela peut faire varier le niveau du
Norme internationale appropriée peuvent produire des erreurs
en fonction du débit. En général, les canaux jaugeurs se com-
de mesure.
portent mieux que les déversoirs sur de tels cours d'eau.
Pour des pentes de moins de 1 : 1 O00 et un nombre de Froude
6.3 Gamme de débit
de moins de 0.25, il n'y a aucune restriction sur le type de dis-
positif.
Le rapport du débit maximal au débit minimal doit être pris en
compte pour décider du type de dispositif à utiliser. Une indica-
Pour des pentes entre 1 : 1 O00 et 1 : 250, et un nombre de
tion de la gamme de certains dispositifs caractéristiques est
0,5 les canaux jaugeurs ont un avantage
Froude entre 0,25 et
donnée au tableau 2. En vue d'obtenir la meilleure précision
sur les déversoirs en ce qui concerne le transport solide.
globale sur une large gamme de débits faibles, un déversoir à
échancrure triangulaire en mince paroi doit être utilisé de préfé-
Pour des pentes plus élevées que 1 : 250 et un nombre de
rence à un déversoir à échancrure rectangulaire en mince paroi
Froude plus élevé qu'environ 0,5, les déversoirs et les canaux
ou à un déversoir rectangulaire sans contraction latérale en
jaugeurs normalisés ne convienent pas généralement, à moins
mince paroi. Pour une large gamme de débits plus forts, un
qu'il n'y ait pas de transport solide.
canal jaugeur trapézoïdal, un déversoir plat en V ou un déver-
soir à profil triangulaire doit être utilisé de préférence à un
déversoir à seuil épais, à un déversement dénoyé ou à un canal
6.7 Exploitation et entretien
jaugeur à col rectangulaire.
La précision de tout dispositif dépend dans une grande mesure
de son entretien. Cependant, les canaux jaugeurs sont particu-
6.4 Remous
lièrement susceptibles d'erreurs d'étalonnage par suite de la
L'élévation du niveau d'eau en amont d'un ouvrage et causée croissance des algues dans le col.
par celui-ci peut gêner le système d'écoulement et provoquer
des problèmes de drainage, ou limiter l'efficacité des systèmes Lorsque les dispositifs fonctionnent à des températures
au-dessous de la température de congélation, on doit égale-
d'irrigation ou entraîner des coûts de pompage supplémentai-
res. Un grand nombre de dispositifs ont été mis au point avec ment prendre en considération l'effet de l'accumulation de la
des coefficients de débit élevés et dont la précision n'est relati- glace sur l'étalonnage. En général, les déversoirs, et en particu-
vement pas diminuée par des rapports de submersion élevés. lier les déversoirs en mince paroi, sont moins affectés par la
Les déversoirs à profil triangulaire, les déversoirs plats en V et glace que les canaux jaugeurs. Dans certains cas, le problème
les canaux jaugeurs sont des exemples de ce type de dispositif. des erreurs d'étalonnage peut être surmonté en chauffant
l'espace aérien au-dessus d'un dispositif.
6.5 Dimensions et nature du chenal
L'étalonnage des déversoirs en mince paroi peut être affecté
par une détérioration de la crête et des coins, et par un défaut
La forme et les dimensions du chenal influent sur la possibilité
de nettoyage de la face en amont où la croissance des algues
d'adopter un dispositif particulier. Les matériaux constituant le
du dispositif sera
introduira des erreurs d'étalonnage. Le choix
lit et les parois du chenal auront une influence sur la perte de
par conséquent influencé par la régularité avec laquelle I'entre-
charge acceptable à travers le dispositif sans introduire des fui-
tien peut être effectué . Les déversoirs à seuil é
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.