ISO 8333-1985 Liquid flow measurement in open channels by weirs and flumes V-shaped broad-crested weirs《堰、槽明渠水流测量 V形宽顶堰》.pdf

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1、Norme internationale INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION.MEIKYHAPOAHAR OPrAHM3ALWlR fl0 CTAHAPTM3ALWlMORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION Mesure de dbit des liquides dans les canaux dcouverts au moyen de dversoirs et de canaux jaugeurs - Dversoirs seuil pais en V Liquid flow meas

2、urement in open channels b y weirs and flumes - V-shaped broad-crested weirs Premire dition - 1985-12-01 CDU 532532.3 Rf. no : ISO 83334985 (F) Descripteurs : coulement de liquide, coulement deau; coulement en canal dcouvert, dversoir, mesurage de dbit, calcul derreur. Prix bas sur 16 pages Avant-pr

3、opos LISO (Organisation internationale de normalisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comits membres de IISO). Llaboration des Normes internationales est confie aux comits techniques de IISO. Chaque comit membre intress par une tude a le droit de faire partie du

4、comit technique cr cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouverne- mentales, en liaison avec IISO, participent galement aux travaux. Les projets de Normes internationales adopts par les comits techniques sont soumis aux comits membres pour approbation, avant leur acce

5、ptation comme Normes inter- nationales par le Conseil de IISO. Les Normes internationales sont approuves confor- mment aux procdures de IISO qui requirent lapprobation de 75 % au moins des comits membres votants. La Norme internationale ISO 8333 a t labore par le comit technique ISO/TC 113, Mesure d

6、e dhbit des liquides dans les canaux dcouverts. Lattention des utilisateurs est attire sur le fait que toutes les Normes internationales sont de temps en temps soumises rvision et que toute rfrence faite une autre Norme internationale dans le prsent document implique quil sagit, sauf indication cont

7、raire, de la dernire dition. 0 Organisation internationale de normalisation, 1985 l Imprim en Suisse NORME INTERNATIONALE ISO 83334985 (F) Mesure de dbit des liquides dans les canaux dcouverts au moyen de dversoirs et de canaux jaugeurs - Dversoirs seuil pais en V 1 Objet et domaine dapplication - L

8、a prsente Norme internationale spcifie une mthode per- mettant de mesurer le dbit, en rgime fluvial, dans les petits cours deau et les canaux artificiels, laide de dversoirs seuil pais profil transversal en V. Les avantages de ce type de dversoir sont dcrits au chapitre 8. NOTE - Une comparaison ent

9、re diffrents types de dversoirs et canaux jaugeurs fera lobjet dune Norme internationale ultrieure. 2 Rfrences ISO 772, Mesurage du dbit des liquides dans les canaux dcouverts - Vocabulaire et symboles. ISO 4373, Mesure de debit des liquides dans les canaux decou- verts - Appareils de mesure du nive

10、au de leau. ISO 4374, Mesure de dbit des liquides dans les canaux dcou- verts - Deversoirs horizon taux seuil arrondi. L I SO 5168, Mesure de debit des fluides - Calcul de lerreur limite sur une mesure de dbit. 3 Dfinitions Dans le cadre de la prsente Norme internationale, les dfini- tions donnes da

11、ns ISO 772 sont applicables. 4 Units de mesure Les units de mesure utilises dans la prsente Norme interna- tionale sont les units SI. 5 Installation 5.1 Choix de lemplacement Un lev topographique prliminaire doit tre effectu pour dterminer les caractristiques physiques et hydrauliques de lemplacemen

12、t propos, et pour vrifier sil est conforme (ou si on peut le rendre conforme) aux conditions ncessaires au mesurage au moyen du dversoir. Lorsquon choisit lemplacement du dversoir, il convient de porter tout particulirement attention aux conditions suivan- tes : a) existence dun bief suffisamment lo

13、ng et de section rgulire; b) rpartition existante des vitesses; c) pente du canal, qui ne doit pas tre suprieure 1 sur 250; d) consquences de toute augmentation du niveau de leau en amont, due limplantation du dispositif de mesu- rage; e) consquences sur les conditions dcoulement en aval, en tenant

14、compte deffets tels que ceux des mares, des confluents avec dautres cours deau, des cluses, des bar- rages de moulins et de toute autre section de contrle, con- ditions qui seraient susceptibles de provoquer un coule- ment noy; f) impermabilit du sol sur lequel doit tre fond le dispo- sitif et ncess

15、it ventuelle de recourir un compactage, des jointements ou tout autre procd pour tancher les installations en rivire; 1 ISO 83334985 (FI 9) ma ncessit que les rives dino ximal confin dans le chenal; ndation tiennent le dbit h) stabilit des rives et ncessit ventuelle, dans les canaux naturels, dexcut

16、er un talutage et/ou un revte- ment; j) suppression des roches ou des dans le lit du ca nal dapproche; gros galets se trouvant k) effets du vent (le vent peut avoir un effet considrable sur lcoulement dans un cours deau ou au-dessus dun dversoir, en particulier si le cours deau ou le dversoir sont l

17、arges et si la hauteur de lame est faible ou encore si le vent dominant est transversal). Si lemplacement ne remplit pas les conditions requises pour effectuer des mesurages satisfaisants, il faut labandonner moins quil ne soit possible dy apporter les amliorations ncessaires. Si lexploration prlimi

18、naire dun cours deau montre que la rpartition existante des vitesses est rgulire, on peut suppo- ser quelle restera satisfaisante aprs la construction du dver- soir. Si la rpartition existante des vitesses est irrgulire, et si aucun autre emplacement de jaugeage ne peut tre utilis, il convient de pr

19、endre les dispositions ncessaires pour contrler la rparti- tion des vitesses aprs limplantation du dversoir, et pour lamliorer, si ncessaire. Lon dispose de plusieurs mthodes pour dterminer de facon plus prcise si la rpartition des vitesses est irrgulire; on peut utiliser dans les petits chenaux des

20、 btons de vitesse, des flot- teurs ou des colorants, cette dernire mthode permettant de contrler les conditions dcoulement sur le fond du chenal. On peut effectuer une valuation complte et quantitative de la rpartition des vitesses laide dun moulinet. 5.2 Conditions dinstallation 5.2.1 Gnralits Lins

21、tallation complte de mesurage comprend un canal dapproche, un dispositif de mesurage et un canal de fuite. Les caractristiques de chacun de ces trois composants affectent la prcision globale des mesurages. Parmi les spcifications relatives linstallation, il faut citer ltat de surface du dversoir, la

22、 forme de la section transver- sale du canal, la rugosit du canal et linfluence des quipe- ments de contrle en amont et en aval du dispositif de jau- geage. La rpartition et la direction des vitesses ont une influence importante sur le fonctionnement dun dversoir, ces facteurs tant dtermins par les

23、caractristiques mentionnes ci-dessus. Ds la fin de la conception de linstallation, lutilisateur doit vi- ter toutes modifications susceptibles davoir une influence sur les caractristiques de lcoulement. 5.2.2 Canal dapproche Dans toutes les installations, lcoulement dans le canal dapproche doit tre

24、rgulier, exempt de perturbations et doit prsenter autant que possible une rpartition des vitesses nor- male sur toute la section transversale. Ceci peut tre gnrale- ment vrifi par une observation ou un mesurage. Dans le cas des cours deau ou rivires naturels, la seule mthode pour y parvenir consiste

25、 avoir un canal dapproche rectiligne et long, exempt dlments en saillie dans lcoulement. Sauf disposi- tion contraire, spcifie dans les chapitres appropris, le canal . dapproche doit satisfaire aux conditions gnrales suivantes. La construction du dversoir peut entraner la formation de dpts lamont du

26、 seuil, ce qui peut avoir pour effet de modi- fier le rgime dcoulement. II convient de prendre en consid- ration, lors de la conception des stations de jaugeage, les ven- tuelles modifications du niveau deau dues ce phnomne. Dans un canal artificiel, la section doit tre constante et le canal doit tr

27、e rectiligne sur une longueur gale au moins 10 fois sa largeur. Dans un cours deau ou une rivire naturels, la section transver- sale doit tre raisonnablement constante, et le canal doit tre rectiligne sur une longueur suffisante pour assurer une rparti- tion rgulire des vitesses. Si lentre dans le c

28、anal dapproche se trouve dans un coude, ou si le canal est aliment par une conduite de section plus petite, ou en angle, on peut alors avoir besoin dune longueur droite plus grande du canal dapproche pour obtenir une rpar- tition rgulire des vitesses. Aucun tranquilliseur ne doit tre install par rap

29、port aux points de mesurage, une distance plus faible que 10 fois la charge maximale mesurer. Dans certaines conditions, il peut se produire un ressaut en amont du dispositif de jaugeage, par exemple si le canal dapproche prsente une pente importante. Si ce ressaut est une distance en amont au moins

30、 gale 30 fois la hauteur de la charge maximale, on peut effectuer le mesurage du dbit sous rserve quil existe une rpartition rgulire des vitesses au niveau de la station de jaugeage. Sil se produit un ressaut une distance infrieure la distance mentionne ci-dessus, il faudra modifier les conditions d

31、appro- che et/ou le dispositif de jaugeage. 5.2.3 Dispositif de mesurage Le dispositif doit tre rigide et tanche leau; il doit pouvoir rsister aux efforts dus lcoulement, sans dformation ni rupture. II doit former un angle droit par rapport la direction de lcoulement et doit avoir les dimensions spc

32、ifies dans les chapitres appropris (voir galement figure 1). Le dversoir seuil pais en V peut tre construit avec une crte fixe ou une crte mobile avec des rainures verticales (voir figure 2). 5.2.4 Dispositif de mesurage mobile Le dversoir seuil pais en V avec crte mobile peut tru it avec une rainu

33、re verticale f dans laquelle on peut tre cons- monter ou 2 ISO8333-1s (FI Figure 1 - Dversoir seuil pais en V a) avec crte fixe Ir)- Plaque de soutnement Vanne de fond b) avec crte mobile avec une rainure verticale cl avec crte mobile avec deux rainures Figure 2 - Section longitudinale des trois typ

34、es. de construction ISO 83334985 (FI descendre la plaque de soutnement de la crte du dversoir, selon la hauteur de crte souhaite. Une paroi verticale de gui- dage, qui sappuie sur le fond du chenal et est parallle la pla- que de soutnement, joue le rle dun cran tanche leau pour le dversoir mobile. S

35、i lon pense quil est ncessaire davoir un dispositif pour la chasse frquente des sdiments, on pourra construire le dver- soir avec deux rainures. Le dversoir mobile pourra se dplacer dans la rainure aval, une vanne de fond tant place dans la rai- nure amont. Pendant le mesurage du dbit, la vanne de f

36、ond est ferme. Pour chasser les sdiments qui se sont accumuls en amont du dversoir, on peut ouvrir la vanne en la reliant au dversoir mobile et en soulevant simultanment le dversoir et la vanne. 5.2.5 Canal de fuite Le canal de fuite ne prsente habituellement pas dimportance en tant que tel, du mome

37、nt que le dversoir a t concu de facon que lcoulement soit modulaire dans les conditions de fonctionnement. Les alterations des conditions dcoulement provoques par la construction du dversoir peuvent avoir pour consquence la formation de hauts-fonds dus des dbris immdiatement en aval du dispositif, c

38、e qui, ultrieurement, pourrait lever le niveau de leau suffisamment pour noyer le dversoir. II faut donc liminer toute accumulation de dbris en aval de louvrage. 6 Conditions gnrales dentretien Pour permettre deffectuer les mesurages dune manire conti- nue et prcise, il est important dentretenir le

39、dispositif de mesurage et le canal dapproche. II est essentiel que le canal dapproche en amont des dversoirs soit dans toute la mesure du possible, maintenu propre et exempt de boue et de vgtation sur une distance au moins gale celle spcifie en 5.2.2. Le puits flotteur et son raccor- dement avec le

40、canal dapproche doivent, eux aussi, tre main- tenus propres et exempts de dpts. Le dversoir doit tre maintenu propre et exempt de formation de concrtion; il faut faire attention, lors des oprations de net- toyage, viter de dtriorer la crte du dversoir. 7 Mesure de la hauteur de lame 7.1 Gnralits Il

41、est possible de mesurer la hauteur de lame en amont du dis- positif de mesurage par une pointe limnimtrique recourbe, une pointe limnimtrique droite ou une chelle limnimtrique, chaque fois que lon a besoin de mesurages ponctuels, ou bien laide dun limnigraphe flotteur quand on a besoin dun enregistr

42、ement continu; dans de nombreux cas, il est prfra- ble de mesurer les hauteurs de lame dans un puits de mesurage spar, afin de rduire leffet des irrgularits de surface. On peut utiliser dautres mthodes de mesurages de la hauteur de lame (par exemple des dispositifs bulle bulle), du moment que ces mt

43、hodes donnent une prcision suffisante. Les dbits donns par la formule de calcul sont des valeurs en volume, et la masse volumique du liquide naffecte en rien le dbit-volume pour une hauteur de lame donne, du moment que la hauteur de lame est talonne en un liquide ayant une masse volumique identique.

44、 Si le jaugeage est effectu dans un puits spar, il peut savrer ncessaire dapporter une correction pour tenir compte de la diffrence de masse volumique si la temprature du liquide dans le puits est trs diffrente de celle du liquide en coule- ment. Cependant, on supposera ici que les masses volumiques

45、 sont gales. II faut cependant sassurer que le limnimtre nest pas situ dans une poche ou dans un trou deau, mais quil mesure bien la hauteur pizomtrique. 7.2 Puits de mesurage ou puits flotteur Chaque fois que lon a un puits de mesurage, ce dernier doit tre vertical, et doit stendre sur au moins 0,6

46、 m au-dessus du niveau deau maximal susceptible dtre enregistr dans le puits. Le puits de mesurage doit tre raccord au chenal dapproche par un tuyau ou une rainure dadmission, suffisamment large pour permettre leau se trouvant dans le puits de suivre sans retard important laugmentation et la diminut

47、ion de la charge. Le niveau du tuyau dadmission doit tre au moins de 0,l m au-dessous du point le plus bas de la crte. Le tuyau ou la rainure de raccordement doivent cependant tre aussi petits que possible tout en restant dun entretien facile; ou bien, ils doivent tre pourvus dun tranglement pour amor- tir les oscillations provoques par les ondes de faible amplitude. Cest ce qui sera par exemple necessaire si le diagramme denregistrement ne peut tre lu + 6 mm. Le puits, de mme que le tuyau ou la rainure de raccordement, doivent tre Btanche