ISO 24578:2021
(Main)Hydrometry — Acoustic Doppler profiler — Method and application for measurement of flow in open channels from a moving boat
Hydrometry — Acoustic Doppler profiler — Method and application for measurement of flow in open channels from a moving boat
This document gives guidelines for the use of boat-mounted acoustic Doppler current profilers (ADCPs) for determining flow in open channels. It describes a number of methods of deploying ADCPs to determine flow. Although, in some cases, these measurements are intended to determine the stage-discharge relationship of a gauging station, this document deals only with single determination of discharge. ADCPs can be used to measure a variety of parameters, such as current or stream flow, water velocity fields, and channel bathymetry. As a potential application, an idea of bedload discharge can be obtained applying the bottom track velocity, while suspended sediment flow can be obtained applying the acoustic backscatter and the sonar equation. This document is generic in form and contains no operational details specific to particular ADCP makes and models.
Hydrométrie — Profileurs acoustiques à effet Doppler — Méthode et application pour le mesurage de l'écoulement à surface libre sur un bateau mobile
Le présent document fournit des recommandations relatives à l'utilisation des profileurs acoustiques de courant à effet Doppler (ADCP) depuis des bateaux pour déterminer le débit à surface libre. Il décrit un certain nombre de méthodes de déploiement d'ADCP afin de déterminer le débit. Bien que, dans certains cas, ces mesurages visent à déterminer la relation hauteur-débit d'une station hydrométrique, le présent document ne traite que de la détermination du débit. Les ADCP peuvent être utilisés pour mesurer divers paramètres, tels que le courant ou le débit d'un cours d'eau, les champs de vitesse de l'eau et la bathymétrie des chenaux. Une des applications potentielles consiste à estimer la charge de fond en appliquant la vitesse de suivi du fond, tandis que le débit des sédiments en suspension peut être approché en utilisant la rétrodiffusion acoustique et l'équation du sonar. Le présent document est général et ne contient aucun détail opérationnel spécifique à des marques et modèles particuliers d'ADCP.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 24578
First edition
2021-03
Hydrometry — Acoustic Doppler
profiler — Method and application for
measurement of flow in open channels
from a moving boat
Hydrométrie — Profileurs acoustiques à effet Doppler — Méthode et
application pour le mesurage de l'écoulement à surface libre sur un
bateau mobile
Reference number
©
ISO 2021
© ISO 2021
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Published in Switzerland
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Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Principles of the boat mounted ADCP method . 3
4.1 General . 3
4.2 Doppler principle applied to moving objects . 4
4.3 Acoustic Doppler current profiler techniques . 5
4.3.1 General. 5
4.3.2 Pulse incoherent. 5
4.3.3 Pulse-to-pulse coherent . 6
4.3.4 Broadband (Spread spectrum) . 6
4.4 Measurement of velocity profile . 6
4.4.1 General. 6
4.4.2 Measurement of relative velocity . 6
4.4.3 Measurement of boat velocity . 6
4.4.4 Near boundary data collection . 8
4.5 Speed of sound in water .10
5 Flow determination .11
5.1 General method .11
5.2 Measurement procedure .13
5.3 Method dealing with moving-bed condition without GNSS system . .15
5.3.1 General.15
5.3.2 Stationary moving-bed method .15
5.3.3 Azimuth method .16
5.3.4 Subsection correction method .16
5.3.5 Loop method .17
5.3.6 Mid-section method .19
6 Site selection .19
6.1 General .19
6.2 Site-selection criteria .20
7 ADCP Deployment procedure .21
7.1 Deployment techniques.21
7.1.1 General.21
7.1.2 Manned boat mounted .21
7.1.3 Tethered boat .21
7.1.4 Deployment on a remote-control craft .22
7.1.5 Data retrieval modes .22
7.2 Operation of boat .22
7.2.1 Boat path .22
7.2.2 Boat speed .23
7.3 Field procedures .23
7.3.1 Pre-field procedures .23
7.3.2 Field setup .23
7.3.3 Reviewing ADCP data during measurement .26
7.3.4 Post measurement requirements .26
7.4 Ancillary equipment .27
7.5 Other consideration .27
7.5.1 Edge distances .27
7.5.2 Depth measurements at sites with high sediment concentrations .27
7.5.3 GNSS compass .28
7.6 Maintenance and ADCP checks .28
7.6.1 General.28
7.6.2 Built-in diagnostic check .28
7.6.3 Periodic major service in the manufacturer .28
7.6.4 Periodic ADCP performance check .28
7.6.5 Physical maintenance .28
7.6.6 Beam-alignment test .28
7.7 Training .29
8 Uncertainty .29
8.1 General .29
8.2 Definition of uncertainty .29
8.3 Uncertainties in ADCP measurements — General considerations .30
8.4 Sources of uncertainty .30
8.5 Minimizing uncertainties .31
Annex A (informative) Velocity distribution theory and the extrapolation of velocity profiles .32
Annex B (informative) Determination of edge discharges .34
Annex C (informative) Example of an equipment check list .36
Annex D (informative) Example of ADCP gauging field sheets .38
Annex E (informative) Beam alignment test .42
Annex F (informative) Uncertainty evaluation methods .44
Bibliography .45
iv © ISO 2021 – All rights reserved
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical commit
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 24578
Première édition
2021-03
Hydrométrie — Profileurs acoustiques
à effet Doppler — Méthode et
application pour le mesurage de
l'écoulement à surface libre sur un
bateau mobile
Hydrometry — Acoustic Doppler profiler — Method and application
for measurement of flow in open channels from a moving boat
Numéro de référence
©
ISO 2021
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Publié en Suisse
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Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Principes de la méthode d'utilisation d'ADCP depuis un bateau . 3
4.1 Généralités . 3
4.2 Principe de l'effet Doppler appliqué aux objets en mouvement . 5
4.3 Techniques des profileurs acoustiques de courant à effet Doppler . 6
4.3.1 Généralités . 6
4.3.2 Pulse incoherent. 6
4.3.3 Pulse-to-pulse coherent . 7
4.3.4 Broadband (spread spectrum) . 7
4.4 Mesurage du profil de vitesse . 7
4.4.1 Généralités . 7
4.4.2 Mesurage de la vitesse relative . 7
4.4.3 Mesurage de la vitesse du bateau . 8
4.4.4 Collecte de données proche de la limite . 9
4.5 Vitesse du son dans l'eau .11
5 Détermination du débit .12
5.1 Méthode générale .12
5.2 Mode opératoire de mesurage .15
5.3 Méthode de traitement en cas de fond mobile sans système GNSS.17
5.3.1 Généralités .17
5.3.2 Méthode stationnaire pour le fond mobile.17
5.3.3 Méthode azimutale .17
5.3.4 Méthode de correction de sous-section .18
5.3.5 Méthode de la boucle .19
5.3.6 Méthode de la section médiane.20
6 Sélection de sites .21
6.1 Généralités .21
6.2 Critères de sélection des sites .22
7 Mode opératoire de déploiement de l'ADCP .22
7.1 Techniques de déploiement .22
7.1.1 Généralités .22
7.1.2 Utilisation depuis un bateau à équipage .22
7.1.3 Utilisation depuis un support flottant attaché .23
7.1.4 Déploiement à partir d'un navire commandé à distance .24
7.1.5 Modes de récupération de données .24
7.2 Fonctionnement du bateau.24
7.2.1 Trajectoire du bateau .24
7.2.2 Vitesse du bateau . .24
7.3 Modes opératoires de terrain .25
7.3.1 Modes opératoires préalables aux opérations sur le terrain .25
7.3.2 Configuration sur le terrain .25
7.3.3 Examen des données de l'ADCP pendant le mesurage .28
7.3.4 Exigences post-mesurage .28
7.4 Équipement auxiliaire .29
7.5 Autres considérations .29
7.5.1 Distances par rapport aux rives .29
7.5.2 Mesurages de profondeur sur les sites présentant de fortes
concentrations de sédiments .30
7.5.3 Compas GNSS .30
7.6 Maintenance et contrôles de l'ADCP .30
7.6.1 Généralités .30
7.6.2 Contrôle de diagnostic intégré .30
7.6.3 Entretien majeur périodique chez le fabricant .30
7.6.4 Contrôle périodique de la performance de l'ADCP .31
7.6.5 Maintenance physique .31
7.6.6 Essai d'alignement des faisceaux .31
7.7 Formation .31
8 Incertitude .32
8.1 Généralités .32
8.2 Définition de l'incertitude .32
8.3 Incertitudes des mesurages par ADCP — Considérations d'ordre général .32
8.4 Sources d'incertitude .33
8.5 Réduction des incertitudes .34
Annexe A (informative) Théorie de la distribution des vitesses et extrapolation des profils
de vitesse .35
Annexe B (informative) Détermination des débits de bord .37
Annexe C (informative) Exemple de liste de contrôle d'équipement.39
Annexe D (informative) Exemple de fiches de terrain pour jaugeage par ADCP .41
Annexe E (informative) Essai d'alignement des faisceaux .45
Annexe F (informative) Méthodes d'évaluation de l'incertitude .47
Bibliographie .48
iv © ISO 2021 – Tous droits réservés
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'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 gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC)
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.