énergie hydraulique

“ Il faudra beaucoup d'essais et de temps au constructeur avant de maîtriser et de rendre fiables la centrale d'énergie hydraulique et les flexibles chargés de transmettre des puissances instantanées considérables. ”

“ Producteur usager. — Usine hydraulique. — Elle est imposable pour la force hydraulique maxima que peuvent rendre normalement les turbines, dans la limite où cette énergie peut être absorbée normalement par l'outillage d'utilisation.
Usine hydroélectrique. — Elle est imposable pour la force hydraulique maxima que peuvent rendre normalement les turbines, dans la double limite où cette énergie peut être normalement absorbée, d'abord par les génératrices électriques et ensuite par l'outillage d'utilisation. ”

“ La seule énergie hydraulique des Alpes pourrait ainsi fournir, en fonctionnant nuit et jour, pendant toute l’année, 27 milliards de chevaux-heure : 5 milliards en travaillant une dizaine d’heures par jour, la moitié de l’année. A 2 kilogrammes de charbon par cheval-heure, cela ferait, pour toute la France, 30 millions de tonnes de houille par an... ”

“ Pour les usines hydroélectriques, la question est beaucoup plus complexe en raison de ce que la force motrice dépend essentiellement du débit de la chute qui actionne l'usine et qui est parfois sujet à des variations très considérables. ”

“ En définitive, dans les usines hydroélectriques où la puissance mécanique développée par la chute est variable et tantôt égale ou supérieure, tantôt inférieure à celle nécessaire pour entraîner à pleine charge les machines génératrices fonctionnant simultanément, on doit prendre, à notre avis, comme puissance utile imposable la somme des puissances utiles maxima des différentes machines envisagées intrinsèquement. ”

“ La marche normale d'une usine hydroélectrique comportant des machines d'une puissance utile déterminée peut d'ailleurs être assurée par une chute d'eau d'une puissance moyenne moins élevée, car il est rare qu'une usine de cette nature soit appelée à fonctionner constamment à pleine puissance. Chaque jour, pendant plusieurs heures, la consommation d'énergie électrique de la clientèle est réduite, parfois à une valeur très faible ”

“ Il y a ainsi deux groupes distincts d'appareils : ceux qui compriment l'eau a la pression de 50 kilogrammes par centimètre carré, nécessaire pour la levée de la vanne, et les appareils de manoeuvre qui utilisent l'énergie ainsi créée.
a) Appareils de compression (fig. 258, 259) . — Ces appareils sont installés dans un petit bâtiment F construit au pied du parement aval du barrage. La prise d'eau est formée de deux tuyaux de 0m,50 qui, réunis en un seul, conduisent l'eau dans une turbine Girard a axe horizontal K 1, capable de fonctionner entre des limites de chute de 4 mètres et de 28 mètres. ”

“ La conduite moderne est le souple véhicule de la forêt ; hydraulique, soit que les tuyaux, atteignant jusqu’à la dimension de trois mètres de diamètre, emportent des rivières tout entières, soit qu’ils se réduisent à n’être que de minces filets distribuant l’énergie sur l’établi de l’ouvrier. ”

“ La forme moderne d'utilisation de, l'énergie hydraulique, au moins pour les grandes puissances., comporte aujourd'hui l'intermédiaire de. l'électricité.. La, machine motrice (roue ou turbine) , qui reçoit directement l'impulsion du liquide, commande un générateur de courant qui distribue l'énergie à une ou plusieurs réceptrices. Ce mode de transmission fera l'objet du paragraphe 8 du présent, chapitre.
Antérieurement à l'emploi de l'électricité, le moteur hydraulique était employé dans les mines pour la transmission directe: du mouvement à des treuils servant, à l'extraction par câbles.. ”

“ Ne voyons, en effet, que le but : il est de produire de la force motrice utilisable, de développer de l'énergie; le bloc de houille qui brûle en donnant ses calories sur la grille de la chaudière à vapeur et le bloc de glace qui laisse couler son eau de fusion dans une turbine hydraulique arrivent par des voies différentes au même résultat. ”

“ Les deux moyens de production de la force motrice se concilieront dans une large mesure d'abord parce que la quantité de force motrice consommée ira sans cesse en augmentant, ensuite parce que la machine à vapeur reste indispensable à côté du moteur hydraulique pour remédier aux sécheresses et aux congélations d'eau des rudes hivers.
Parmi les bienfaits de l'électricité, l'un des plus grands, en permettant l'utilisation de la houille blanche, aura été de rompre le lien qui maintenait en contact étroit la production et l'emploi de la force : le transport de l'énergie est la grande conquête. ”

“ Or, les indications données ci-dessus d'après le Bulletin Dupont sur l'arrêt du 4 août 1902 paraissent négliger la déperdition qui se produit de l'entrée à la sortie de la génératrice.
— Usines hydroélectriques. —On aura le même résultat que dans l'hypothèse précédente si à la machine à vapeur on substitue une turbine hydraulique rendant
au plus 40 CV eu égard au débit de la chute et compte tenu des réserves d'eau disponibles. ”

“ Outre l'éclairage des particuliers, atteignant une moyenne de 3,000 lampes en service sur 9,000 posées, la canalisation aérienne distribue, le jour, l'énergie à un certain nombre de moteurs disséminés dans toute la ville; malgré la présence d'accumulateurs emmagasinant jour et nuit tout supplément de courant non utilisé, on a renforcé cette première usine d'une seconde également hydraulique, située à 1 kilomètre de distance, mais sur la Virène, affluent de la Vire; le courant en provient à 3oo volts et est également réparti sur les deux ponts de la distribution. ”

“ Les centrales thermiques permettent aussi de faire face aux augmentations de consommation qui se vérifient pendant les constructions des mstallallations hydroélectriques, et l’on peut aussi couvrir complètement le diagramme de la demande qui suit en général une ligne ascensionnelle continue, tandis que celui de l'augmentation de production hydraulique suit une ligne brisée — chaque discontinuité correspondant à la mise en marche d’une installation. ”

“ Dans les systèmes précédents, le débit du groupe générateur de pression commandé par une machine fixe est supposé constant et toujours de même sens. Pour arrêter la machine réceptrice, il faut donc, dans le système primitif de la bielle hydraulique, arrêter le groupe générateur dont elle reproduit servilement le mouvement; avec l'accumulateur hydraulique il suffit de fermer un robinet sur la canalisation, le générateur continuant seulement, tant qu'il est maintenu en marche, à soulever le piston de l'accumulateur, en emmagasinant de l'énergie potentielle qui servira plus tard. ”

“ Ne restent aux cavernes que les membres du Suprême Conseil : Sigot, Désiré et moi. L'eau gèle un matin dans le lit du torrent. Nous avons prévu cet incident. Le mécano, le marin et Léon profitent de l'inaction des turbines pour les démonter, les réparer, les repeindre et rechausser les pignons, en graisser les rouages. Ils remplacent le moteur hydraulique défaillant par un catalyseur d'huiles lourdes, qui nous pro-
cure en abondance l' énergie électro-calorique indispensable à nos trois ménages et aux laboratoires. ”

“ L'usine électrique, qui cumule cet éclairage Mec l'industrie du gaz, remploie actuellement pour remplacer la batterie d'accumulateurs d'un entretien toujours coûteux et comme il y .a aussi plusieurs moteurs industriels sur la distribution, la force hydraulique ne chôme pas plus le jour que la nuit. ”

“ Ce n'est que le transport d'énergie d'une part, l'électrochimie d'autre part, qui ont permis d'employer efficacement une énorme puissance créée en un point. La conséquence est qu'autrefois il n'y avait presque pas de grosses usines hydrauliques. ”

“ L’architecture hydraulique traite encore de tout ce qui sert à retenir la force de l’eau, pour empêcher qu’elle ne cause du dégât : de tout ce qui peut favoriser son cours naturel, comme lorsqu’on travaille à rendre les rivières navigables ”

“ Cette usine satisfait-elle aux conditions essentielles du problème? C'est là ce qu'il importe d'examiner avec soin.
En estimant, comme on l'a fait, le débit de la Touvre à 6 mètres cubes et la chute de Foulpougne à 70 centimètres, on arrive à une force brute de 56 chevaux-vapeur, ou de 33,6 en comptant le rendement du récepteur hydraulique à 60 0/0. Sans doute les turbines produisent souvent une force effective supérieure. ”

“ Les Chambres de Commerce de l’Isère, de la Savoie et de la Haute-Savoie ont dressé un important tableau des industries ayant intérêt au captage de la puissance hydraulique, particulièrement dans le Sud-Est.
La possibilité de diviser à l’infini la puissance d’un fleuve transformée en électricité permettra de l’employer à actionner de petits moteurs dans les fermes, dans les familles, ce qui contribuera à restaurer la vie familiale. ”

“ Parmi les sous-produits, le sulfate d’ammoniaque fournit les engrais ; les goudrons donnent les matières colorantes ; les gaz hydrocarbures servent, dans des centrales, à produire la force, qui, transformée en énergie électrique, alimente tout le pays. ”

“ L’importance du captage de la puissance des cours d’eau n’est donc plus à démontrer. Cependant une objection a été formulée : si l’on capte trop de puissance hydraulique, il sera impossible d’en trouver l’emploi. Il est exact qu’il y a eu des crises de surproduction de la houille blanche. ”

“ Si tant de forces hydrauliques restent encore stériles, ce n'est pas seulement à cause des difficultés de leur utilisation sur place, mais aussi à cause des difficultés du transport de l'énergie produite. ”

“ L'eau sous pression, considérée comme moyen de transmission, diffère de la force hydraulique directe, en ce que la pression est créée artificiellement à la surface au moyen de compresseurs d'eau, c'est-à-dire de pompes, qui foulent l'eau sous un accumulateur. On peut de cette manière choisir le moteur le plus économique dans les circonstances où l'on se trouve : force hydraulique, si l'on est en pays de montagnes, ou moteur à vapeur très économique. ”

“ En matière d'hydraulique l'homme moderne a jusqu'ici consacré exclusivement tous ses efforts aux travaux de captage : dérivation des sources et des rivières, recherches: à l'aide de galeries de drainage, de puits ordinaires, de puits artésiens, des eaux enfouies spontanément dans le sol. Il serait vraiment temps, notamment en régions arides, qu'il élargisse, son programme et aborde enfin l'étude des moyens les plus propres à accroître l'alimentation des nappes d'eau souterraines. ”

“ La tour hydraulique a pour objet principal de transformer la pression artificielle en une pression naturelle. On porte une cuvette à une hauteur égale au point culminant du réseau : on relie cette cuvette aux pompes par un tuyau ascensionnel, dans lequel l'eau
est directement poussée par les pompes. ”

“ Il y a là une force hydraulique que l’on peut et que l’on doit utiliser, soit au moyen de nos simples roues de moulin, soit avec des turbines puissantes actionnant des dynamos. Partout où les cours d’eau sont de faible importance et où la dénivellation n’est que de quelques mètres, c’est la première solution qui paraît préférable. ”

“ On ne saurait s'arrêter sérieusement à l'objection plusieurs fois invoquée du chômage forcé des machines hydrauliques, par submersion pendant les crues. Quel que soit le système de l'appareil hydraulique adopté, soit des roues verticales, soit des turbines, ces engins ne peuvent-ils pas fonctionner sur des plans variables et mobiles, de manière à correspondre aux oscillations variables elles-mêmes du plan d'eau, et échapper ainsi aux alternatives de chômage par submersion ?
Nous laissons aux ingénieurs le soin de calculer avec précision la valeur des forces que nous leur indiquons. ”

“ On pourrait construire des fossés assez profonds pour amener l'eau de mer assez en avant dans la plaine, où une machine hydraulique l'élèverait au moyen de pompes aspirantes et foulantes dans des canaux qui la dispenseraient sur toute la partie inférieure du terrain, où elle serait concurremment employée avec l'eau de ruisseau, de rivière et de source. ”

“ L'entrepreneur sera chargé de l'essai des tuyaux, soit en fonte, soit en tôle et bitume, et des robinets qui seront employés dans les prolongements ou renouvellements des conduites. Ces tuyaux et robinets seront soumis, dans les dépôts du service à l'aide d'une pompe de presse hydraulique, à une pression équivalente au poids d'une colonne d'eau de 100 mètres de hauteur. ”

“ Comme ce n’est pas l’outillage qui détermine le trafic, on doit, sans hésiter, se contenter de quelques grues à vapeur et ne pas se lancer dans des installations d’outillage hydraulique qui sont toujours coûteuses. Le rendement des appareils hydrauliques funiculaires, tels que grues, monte-charges, n’est que de 3o p. ”

“ C'est l'application de cette réversibilité que nous voyons se faire partout autour de nous à l'heure actuelle avec les stations électriques ; que ce soient des stations à vapeur ; que ce soient des stations hydrauliques, dites aussi hydro-électriques. Au point où la force motrice, l'énergie mécanique, est produite par des chaudières et une machine à vapeur, ou bien encore par des roues à eau, des turbines hydrauliques diverses, nous trouvons la station génératrice, les dynamos (qui sont en réalité souvent des alternateurs) fabriquant le courant. ”

“ Le rendement propre d'une canalisation d'air comprimé se mesure par le rapport de l'énergie disponible à son origine, c'est-à-dire au réservoir, et de celle qui reste disponible à son extrémité, c'est-à-dire au moteur. ”

“ Au moment de la mise en charge, l'eau sous pression tend à traverser les parois de la conduite ; elle entraîne vers
l'extérieur une petite quantité de chaux libre qui remplit les pores et durcit en se carbonatant.
Coupe en long.
FIG. 202. — Tuyau en acier et ciment (système Bonna) . ”