Histoire de l'énergie hydraulique
Moulins, pompes, roues et turbines de l'Antiquité au XXe siècle
Pierre-Louis Viollet
Presses de l'école nationale des Ponts et chaussées
Remerciements6
Sommaire7
Introduction
9
Chapitre 1
Aux origines de l'énergie hydraulique
Les premières preuves11
Les premiers moulins avaient-ils une roue horizontale ou bien une roue verticale?13
Le contexte de l'évolution des techniques hydrauliques: la maîtrise de l'écoulement gravitaire et les spécialistes de l'irrigation14
Les nouvelles machines élévatrices des IIIe et IIe siècles av. J.-C.15
Les machines élévatrices et l'énergie hydraulique20
Des roues élévatrices au moulin à eau
21
Chapitre 2
Les moulins à eau dans l'antiquité
L'énergie hydraulique dans le monde romain24
Le développement des moulins à roue verticale25
Les grandes meuneries: les moulins de Barbegal29
Les moulins du Janicule à Rome33
Les moulins de l'agora d'Athènes35
Les moulins de la rivière des Crocodiles, près de Césarée Maritime de Palestine36
Les moulins à roue horizontale et les premières «turbines», en Orient et en Afrique37
Les premières scies hydrauliques40
La question de l'énergie hydraulique dans les mines romaines40
L'énergie hydraulique dans la Chine ancienne
41
Chapitre 3
L'énergie hydraulique au Moyen Âge
Les siècles qui suivent la fin de l'empire romain d'Occident45
Construire des moulins: un développement qui accompagne la croissance démographique46
Les moulins au temps de Charlemagne (vers les VIIIe-IXe siècles)46
L'âge d'or des moulins à eau (XIe-XIIIe siècle)48
L'évolution des techniques54
Roues verticales et roues horizontales54
L'aménagement des chutes: barrages et seuils57
Moulins-bateaux, moulins sur pilotis, moulins pendants62
Les moulins à marée64
Le développement médiéval des usages industriels65
Les moulins à papier65
Les moulins à foulon66
La métallurgie67
Les autres usages industriels69
Le contexte social et juridique71
Les entrepreneurs: seigneurs, moines, et courtisans71
Les conflits pour la ressource en eau
73
Chapitre 4
Élever l'eau par l'énergie de l'eau
De l'Antiquité au XVIIe siècle
Les norias hydrauliques77
Les pompes hydrauliques81
Les savants arabes81
Les ingénieurs allemands: des machines pour remonter l'eau des puits de mines85
Les Italiens et l'Artificio de Tolède87
À Paris, la Samaritaine92
À Londres, la machine du London Bridge93
La machine de Marly93
Chapitre 5
L'énergie hydraulique et le développement industriel aux XVI-XIXe siècles
Les forges hydrauliques101
Hydraulique et sidérurgie101
Les forges françaises des XVIIIe et XIXe siècles107
Des barrages pour les forges du Pays basque112
Le tournant du milieu du XIXe siècle112
L'énergie hydraulique pour le développement des mines112
L'argent, l'eau et le mercure à Potosi: prospérité, esclavage et catastrophe112
Les mines en Europe115
L'évolution des moulins à farine: innovations et concentration industrielle119
Les barrages à moulins120
Les grandes meuneries «au fil de l'eau»125
Innovations125
Les filatures hydrauliques128
Les premières grandes filatures à moteur hydraulique128
Les filatures américaines à Lowell (Massachusetts)129
Les moulins à papier134
Chapitre 6
Nouvelles roues, nouvelles turbines: La révolution technologique du XIXe siècle
L'émergence des roues à réaction et l'achèvement des roues verticales138
Les prémisses des roues à réaction: Barker, Segner et Euler (1744-1754)138
L'apogée des roues verticales: le fer et les roues Poncelet, Sagebien et Zuppinger (1800-1883)139
Le siècle des turbines (1826-1926)144
Les premières turbines: Burdin et Fourneyron (1826-1843)144
Fontaine-Baron, Henschel, Jonval, Koechlin, Girard et Thomson (1840-1847)147
Boyden, Francis et Pelton (1843-1912)148
Le développement des hautes chutes: l'exemple de la papeterie de Bergès à Lancey152
Les hautes chutes: des records dans les Alpes154
Les basses chutes: la mise au point de la turbine Kaplan (1912-1926)155
Les groupes «bulbe»156
Chapitre 7
L'hydroélectricité
Transporter et partager l'énergie hydraulique
Les derniers feux de l'hydromécanique et les débuts de l'hydroélectricité159
Transporter à distance l'énergie hydraulique: l'air comprimé et l'eau sous pression (1840-1889)159
Les câbles télédynamiques (1850-1889)160
Les débuts de l'hydroélectricité (1880-1889)161
La gloire de l'hydroélectricité163
Électrochimie et électrification: l'émergence d'un premier modèle de développement (1889-1895)163
La course aux grandes usines hydroélectriques (1895-1920): chacun pour soi!166
L'hydroélectricité et la gestion optimisée de l'eau (1920-1970)178
Technologies et modèle de développement178
L'essor des grands aménagements combinés: réservoirs, pompages, ouvrages à multiples usages (1920-1950)181
L'aménagement en chaîne des grands fleuves: les réalisations de la deuxième moitié du XXe siècle195
L'électricité et l'énergie des marées199
Le développement interrompu des usines marémotrices199
Les hydroliennes201
L'hydroélectricité au début du XXIe siècle202
L'état du développement hydroélectrique202
Le retour des poissons migrateurs
205
Conclusion
207
Table chronologique de l'histoire de l'énergie hydraulique
213
Références bibliographiques
221
Table des matières229