Machine de Marly

La Machine de Marly par Pierre-Denis Martin, 1723.
Au premier plan, l'ile Gauthier ou île de la Machine du roi, territoire royal. On aperçoit à droite en arrière plan, l'aqueduc de Louveciennes et sa tour du Levant dans laquelle arrivait l'eau pompée.

La machine de Marly est un gigantesque dispositif de pompage des eaux de la Seine, construit sous le règne de Louis XIV à Bougival. Elle était destinée à alimenter en eau les jardins du château de Marly et le parc de Versailles. Construite entre 1681 et 1682, elle était sans doute « une des machines les plus complexes de son temps[1] ». Bien que n'ayant pas fourni le débit attendu, elle fonctionna 133 ans avant d'être remplacée en 1817 par différentes pompes successives plus performantes jusqu'à des électropompes en 1968.

Sommaire

Contexte historique

Dès la construction du château et du parc de Versailles, s'est posé le problème de l'approvisionnement en eau. Le site choisi par Louis XIV sur un ancien pavillon de chasse de Louis XIII était loin de toute rivière et en hauteur. La volonté du souverain de disposer d'un parc avec toujours plus de bassins, de fontaines et de jets d'eau, feront que son règne sera marqué par l'extension ou l'amélioration quasi permanente du système d'adduction d'eau avec la construction de nouvelles pompes, aqueducs et réservoirs pour aller chercher toujours plus d'eau toujours plus loin.

L'idée d'amener l'eau de la Seine jusqu'à Versailles était déjà dans l'air[2]. Mais plus que la distance, le fleuve se situe à près de 10 km du château, se posait le problème du dénivelé à franchir, près de 150 mètres[2]. Depuis 1670, Colbert s'était ainsi opposé à plusieurs projets, dont celui de Jacques de Manse, tant pour des raisons de faisabilité que de cout[2].

Mais Arnold de Ville (1653-1722), un jeune et ambitieux[2] bourgeois de Huy dans le pays de Liège, qui avait déjà fait construire une pompe à Saint-Maur, réussit à présenter au roi son projet pour pomper les eaux de la Seine pour le château du Val[2] en forêt de Saint-Germain, en indiquant pouvoir faire de même pour alimenter Versailles. Cette machine, sorte de modèle réduit de ce que pouvait être la machine de Marly, ayant été mise en œuvre avec succès[3], le roi accepta alors de lui confier la réalisation d'une machine sur la Seine pour approvisionner les jardins de Versailles mais aussi ceux du château de Marly[2] alors en construction.

La construction

Pour concevoir et construire cette machine, Arnold de Ville, qui n'avait pas les compétences techniques, fit appel à deux liégeois, le maître charpentier et mécanicien Rennequin Sualem (1645-1708) et son frère Paulus. Il avait déjà travaillé avec eux pour une pompe au château de Modave et Rennequin Sualem était le concepteur de la pompe du château du Val[3]. L'ensemble des travaux, chenal et digues sur la Seine, construction de la machine et du réseau d'aqueducs et de bassins, allait durer 6 ans[2]. Les site choisi sur la Seine fut celui de Bougival (à hauteur des actuelles écluses de Bougival)

Carte de 1783 montrant la dérivation de la Seine

Assez loin en amont, Colbert fit canaliser une partie de la Seine en reliant les îles par des digues depuis l'île de Bezons[2] et séparant ainsi le fleuve en deux bras, un bras occidental laissé à la navigation[2] et un bras oriental destiné à alimenter la machine en créant un rétrécissement et une chute artificielle d'un [2] à deux mètres[3], destinée à entrainer les roues à aubes de la machine.

La construction allait mobiliser 1800 ouvriers[3] et nécessiter plus de 100 000 tonnes de bois[3], 17 000 tonnes de fer et 800 tonnes de plomb et autant de fonte[3].

Une légende[2] assez souvent reprise[4]veut que les pièces et les matériaux furent importés du pays liégeois. En fait seules des manivelles furent réalisées par les frères Cox, cousins des Sualem. Arnaud de Ville tenta également, pour accroitre son profit financier, de faire fabriquer par son père à Huy des corps de pompe mais celles-ci ne convinrent pas[2]. Le bois ayant servi à la construction de la plateforme et des roues de la machine, pour l'endiguement entre les îles ou pour les bâtiments vint des forêts environnantes[2], le fer pour les tringles vint du Nivernais puis de Champagne[2] et la plupart de la fonte des tuyaux fut produite en Normandie[2].

Un grand nombre de Wallons vinrent travailler sur le chantier. Ils possédaient un savoir-faire acquis par les travaux d'hydraulique dans les mines[2]. Beaucoup s'exilèrent aussi à cause des difficultés économiques rencontrés alors dans une Wallonie qui avait été ravagée par les guerres[2]. Les frères Sualem étaient issus d'une famille de maitres-charpentiers des mines de Liège[2]. Ils avaient travaillé pour les mines du comte d'Arenberg et pour celles de l'abbaye du Val-Saint-Lambert à Liège. Ils firent aussi venir des membres de leur famille[2], charpentiers ou menuisiers. Les frères Sualem étaient les seuls à maitriser le mécanisme de commande à distance, la feldstange nécessaire au bon fonctionnement de la machine de Marly[2]. Les principaux artisans qui ensuite assureront son entretien seront d'ailleurs ces Wallons[2].

Le chantier commença en juin 1681 par la canalisation de la Seine[2]. La machine commença elle à être construite à la fin de 1681[2]. Le 14 juin 1682, une démonstration réussie se déroula en présence du roi[2]. L'eau pu être acheminée en haut du coteau. La machine fut inaugurée le 13 juin 1684[3] par Louis XIV et sa cour. L'aqueduc de Louveciennes fut achevé en 1685 et l'ensemble des travaux, 3 ans plus tard, en 1688.

Le cout total du chantier fut de 5,5 millions de livres tournois[2]. Il comprenait les travaux de construction de la machine, des bâtiments, des aqueducs et bassins, la fourniture des matériaux, les salaires des ouvriers et artisans[2] (Rennequin Sualem était le mieux payé avec 1800 livres par an[2]).

Après la fin des travaux et la démonstration réussie, Rennequin Sualem fut nommé Premier ingénieur du Roy par Louis XIV et anobli. Au roi, qui lui demandait comment il avait eu l'idée de cette machine, Rennequin répondit en wallon: « Tot tuzant, sire » (« En y réfléchissant, sire »)[réf. nécessaire]. Arnold de Ville gagna lui beaucoup d'argent dans la réussite de cette machine[2] et en profitera pour se hisser dans l'aristocratie[2].

Description

Vue rapprochée de la première machine de Marly

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Actionnées par le courant de la Seine et la chute d'eau artificielle créée, 14 grandes roues à aubes de 12 mètres de diamètre[3] entraînaient des pistons refoulants. Par un système de balancier et de chaines, chaque roue actionnait ainsi en continu 8 pompes immergées dans la Seine et une série de pompes situées aux niveaux supérieurs[3] sur les 700 mètres du coteau[3]. La dénivellation était trop forte, plus de 150 mètres, pour faire monter l'eau d'un seul jet[5] jusqu'à l'aqueduc. Les cuirs des pistons n'auraient pas résisté à la pression de 15 bars, si bien qu'il fut nécessaire de diviser la montée en trois paliers de 50 m avec deux puisards qui seront creusés à 48 m et 99 m au-dessus du fleuve et deux bassins intermédiaires, eux-mêmes munis de pompes. Chaque roue à aube était munie d'un varlet qui pivotant autour d'un axe vertical, transformait le mouvement parallèle au fleuve des roues en un mouvement perpendiculaire[3]. Celui ci actionnait alors des doubles tringles maintenues par des balanciers, eux-mêmes fixés sur un chemin de bois continu comprenant des chevalets, innovation principale de la machine[réf. nécessaire] et qui actionnaient les pompes intermédiaires sur le coteau.

La partie amont des transmissions s'arrêtant à la station intermédiaire dite de mi-côte était appelée transmission des petits chevalets. La partie d'aval montant jusqu'à la station intermédiaire supérieure s'appelait transmission des grands chevalets. Elle actionnait aussi au passage un ensemble de pompes à la station de mi-côte. La machine comptait au total plus de 250 pompes[3]. La puissance théorique de la machine était de 700 chevaux environ et son débit théorique maximal de 6 000 m3 par jour.

L'eau effectuait sa dernière remontée dans la tour du Levant, haute de 23 mètres et construite par Mansart au sommet du coteau de Louveciennes.

Aqueduc et réservoirs

Tour du Levant de l'aqueduc de Louveciennes.
Un réservoir à son sommet recueillait l'eau des pompes de Marly
Article détaillé : Aqueduc de Louveciennes.

Cette tour du Levant était l'extrémité septentrionale de l'aqueduc de Louveciennes (appelé quelquefois aqueduc de Marly) qui acheminait l'eau par simple gravité sur 640 mètres à son autre extrémité, la tour du Jongleur, haute de 12 mètres, d'où elle était déversée par un siphon jusqu'au regard du Jongleur, qui répartissait l'eau vers les réservoirs destinés aux jardins du château de Marly et ceux pour Versailles. Depuis ces derniers, un aqueduc souterrain, dit de Marly, long de 6 km acheminait l'eau, toujours par gravité, vers ce qui était alors nommée la « montagne » de Picardie dans un bassin homonyme[2]. De là, un autre aqueduc, dit mur de Montreuil, acheminait l'eau jusqu'au mont de Montbauron[2], une hauteur de Versailles où quatre réservoirs avaient été construits. Ceux-ci recueillaient aussi les eaux des étangs dit inférieurs, situés au sud du château[2]. Des tuyauteries enterrées partaient de Montbauron vers les réservoirs dit intermédiaires du parc situés sous le parterre ou au dessus de l'aile Nord[2].

Le stockage continue de fonctionner de nos jours à Montbauron, fournissant une heure de réserve d'eau pour l'alimentation des grandes eaux de Versailles[6].

Fonctionnement et difficultés

Cette machine est souvent considérée comme « la plus complexe du XVIIe siècle[3] ». En plus des artisans wallons, plus d'une soixantaine d'ouvriers assuraient jour et nuit son fonctionnement et entretien[2]. Il y avait des charpentiers, des menuisiers, des plombiers ou de simples poseurs de tuyaux, des forgerons mais également des gardes. Les frères Sualem resteront en charge du bon fonctionnement des pompes, tringles et autres mécanismes jusqu'à leur mort[2], Paulus en 1685 et Rennequin en 1708[7]

La machine fonctionnait sans cesse, jour et nuit sauf lors des crues, des basses eaux ou en hiver si la Seine venait à geler[2]. En amont, un dispositif de brise-glaces et un « dégrilleur » furent installés pour éviter la dégradation des aubes.

Avant même son achèvement, une organisation administrative fut mise en place pour gérer la machine. Louvois, qui venait d'être nommé Surintendant des bâtiments du roi à la mort de Colbert, nomma Jérôme Cochu avec le titre de Contrôleur des bâtiments du roi[2]. Homme de confiance de Louvois, son rôle était de surveiller les travaux et d'autoriser les paiements[2]. Louvois lui demanda aussi de surveiller Arnaud de Ville[2]. Ensuite, et pendant une trentaine d'année, Cochu allait administrer l'établissement en charge de la machine de Marly[2]. La totalité du site sur le coteau fut enclos, des logements, des ateliers et des réserves, à l'écart du village de Bougival, furent construits sur le site pour héberger artisans, ouvriers et gardes[2].

La machine de Marly devait initialement fournir 6 000 m3 par jour[3] pour une puissance théorique de 700 cv. Mais en raison d'une mauvaise synchronisation du dispositif, le rendement n'était que de 15 % environ. Malgré l'entretien continu de la machine par de nombreux charpentiers, forgerons, plombiers ou goudronneurs[3], les pièces s'usaient prématurément à cause du frottement et cassaient souvent[3]. La production initiale de 5 000 m3/jour chutera à 2 000 à 3 200 m3 au milieu du XVIIe[2],[3].

Ce rendement insuffisant poussera assez rapidement à la recherche d'une nouvelle source d'approvisionnement pour le parc de Versailles et au lancement de la construction du canal de l'Eure[3], canal qui ne sera cependant jamais achevé. Dès 1685, l'usage de la machine de Marly était presque entièrement réservé aux jardins du château de Marly[8]. À partir de 1739, elle alimentera les fontaines et certains hôtels particuliers de Versailles[2].

La machine était bruyante et son entretien coûteux. Le cout annuel, entre les salaires des personnes dédiées à son entretien et le coût d'achat des matériaux, fer, bois, charbon, plomb ou cuir, se montait à 60 000 livres tournois[2].

Constituée à 90 % de bois, elle se détériora au fil des ans. On arrêta finalement de l'entretenir dans le courant du XVIIIe siècle, accélérant sa dégradation. Son rendement continuera de baisser, passant de 640 m3 par jour en 1798 à 240 m3 par jour en 1803. Sous la Révolution, on envisagea même de la détruire[8].

Néanmoins, la machine de Marly fonctionna durant 133 ans[5]. Elle sera détruite en 1817 et remplacée par une machine provisoire[8]

Machines suivantes

La machine « provisoire » construite par l'ingénieur Martin et l'architecte Cécile pour remplacer la machine de Marly devait laisser le temps de construire une pompe plus performante. Elle allait rester en service 10 ans[8].

Martin et Cécile conçurent pendant ce temps une « pompe à feu[8] ». Mise en service en 1827[8] et fonctionnant à la vapeur, elle délivrait une puissance de 95 cv pour un débit de 2 000 m3 par jour et une consommation de 10 tonnes de charbon par jour[réf. nécessaire].

Les coûts d'exploitation ayant été jugés trop élevés[8], elle fut remplacée à son tour en 1859, sous Napoléon III, par une machine hydraulique conçue par Dufrayer[8] (les deux machines fonctionneront simultanément entre 1858 et 1859[8]). Cette machine comportait six roues[8] de 12 m de diamètre et 4,5 m de large, pesant 120 t. Chaque roue était capable d'assurer un débit de 3 500 m3 par jour, soit 21 000 m3 par jour pour l'ensemble de l'installation. Un bâtiment sur la Seine, dit bâtiment Napoléon III, fut construit pour l'abriter[8]. En 1893, elle arrêta de pomper l'eau du fleuve[8], trop polluée, pour pomper dans la nappe phréatique[8].

En 1910, elle fut renforcée par une machine à gaz actionnant des pompes et en 1938 par des moteurs diesel actionnant deux pompes d'une puissance de 400 cv pour environ 1 200 m3 refoulés par heure[réf. nécessaire].

La machine de Dufrayer fut arrêtée en 1963[8] et détruite en 1968[8].

En 1968, un groupe d'électro-pompes a remplacé la machine du Second Empire. Celui-ci fournit une puissance de 760 cv pour 1 100 m3 refoulés par heure, en renforcement des autres groupes. Le service n'a cessé d'évoluer jusqu'à nos jours, avec des meilleurs rendements de pompe. Actuellement, en heures de pointe, le refoulement atteint 5 500 m3 par heure ; il fournit environ 22 communes, dont Versailles[réf. nécessaire].

Notes et références

  1. Jean Siaud, cité par Philippe Testard-Vailland dans son article "Des Grands travaux en cascade", du hors-série sur Les Sciences à Versailles des Cahiers de Science et Vie, octobre 2010
  2. a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, l, m, n, o, p, q, r, s, t, u, v, w, x, y, z, aa, ab, ac, ad, ae, af, ag, ah, ai, aj, ak, al, am, an, ao, ap, aq et ar Bruno Bentz et Éric Soullard, « La Machine de Marly », dans Château de Versailles - de l'ancien régime à nos jours, no 1, avril-mai-juin 2011, p. 73 à77 
  3. a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, l, m, n, o, p, q et r Philippe Testard-Vaillant, « Des grands travaux en cascade », dans Les Cahiers de Science & Vie, no hors-série Les Sciences au château de Versailles, octobre 2010, p. 70-71 
  4. Fonderie des Vennes sur le site La Braise, Liège
  5. a et b http://www.arts-et-metiers.net/pdf/machine-marly.pdf
  6. Chronologie du dispositif hydraulique mis en place pour alimenter les eaux de Versailles [1]
  7. Rennequin Sualem est enterré dans l'église de Bougival avec écrit sur sa pierre tombale « seule inventeur de la machine de Marly ».
  8. a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, l, m, n et o Archives des Yvelines, « Ressources en ligne > Les machines de Marly », Archives des Yvelines. Consulté le 20 avril 2011

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