Statistical physics and applied geosciences: some results and perspectives
Comptes Rendus Physique
Abstract
Dans cette note, nous examinons quelques applications des concepts et outils de la physique statistique (PS) aux géosciences appliquées. Les applications vont de l’hydrologie au stockage de déchets nucléaires ou de CO2, au stockage massif d’énergie, en passant par l’industrie pétrolière ou gazière, et enfin les applications géothermiques. Vu la complexité intrinsèque des applications de terrain, les ingénieurs s’attachent en général à optimiser un critère économique, tout en veillant à maintenir la meilleure sécurité et en minimisant l’empreinte environnementale des projets. Il s’agit donc d’employer les connaissances les plus actuelles sur les transferts en milieu poreux. On s’intéresse à différentes échelles, des applications de la PS pour formuler les lois de transport dans des milieux extrêmement confinés tels des nanopores constituant la porosité des argiles. Ensuite, on présente les applications de la PS pour modéliser les écoulements à des échelles kilométriques intéressant les ingénieurs en charge d’application. On est dans une situation typique de désordre gelé, hors d’équilibre où les temps de relaxation peuvent être très longs, de l’ordre de plusieurs siècles. Des perspectives sont proposées pour utiliser des outils issus de la théorie des matrices aléatoires afin de faciliter l’utilisation pratique en “aide à la décision” de ces modèles bien souvent sur-paramétrés par des données elles-mêmes incertaines.
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