地下水は2次元か？ 3次元か？

浸透流解析で2次元の仕様です。

「集水暗渠があるので、2次元では無理！」と言っていたのですが、よく考えると断面とは書いていません。あ、そうか、2次元平面だ！

しかし、2次元平面で集水暗渠を表現できるのでしょうか？
水位と揚水量を合わす必要があるのですが、誰に聞いても「できるのかな？」「できるような気がする」程度の回答。立体構造は3次元なら簡単に表現できますので、あえて2次元で工夫して計算した人がいないのです。

ならば、やってみよう！ということで、EXCELで試算してみました。差分法の考え方で、帯水層は均質1層、⊿x=⊿yでモデル化。簡単です。平面のスキャンから、結果を出して皆に報告するまで2時間弱でした。

結果は一目瞭然。ダメです。
集水暗渠ではなく、集水「壁」のようなモデルになるのでしょう。下からのまわりこみが反映できず、下流側の水位の低下が大きすぎます。不透水境界が近いことも、より拍車をかけています。
そりゃそうでしょう。やる前に気づけ！ってことですよね。まあ、バカは手を動かさないと分からないので、やっただけ良しとしましょう。
とはいっても、集水暗渠のみを対象とするなら、透水係数をフィッティングパラメーターと割りきって、答えは出せそうです。まあ、周りが合っていないので、説明はつらいでしょうけど。

3次元のものは、素直に3次元で考えた方が楽ですね。特に地下水は。