泉域边界的划分
三姑泉域是以岩溶水为主，由地表水—第四系孔隙水—基岩裂隙水—岩溶水组成的水资源系统。中奥陶岩溶含水层与寒武系岩溶含水层组成了巨大的岩溶地下水盆地，接受大气降水、地表水及浅层地下水的补给，经调蓄后以泉水形式排泄。三姑泉域岩溶地下水系统结构复杂，它是由中奥陶岩溶含水层、下奥陶—上寒武弱岩溶相对隔水层、中寒武岩溶含水层共同组成的复杂的岩溶水系统（图8-2）。
图8-2 三姑泉域岩溶水系统示意图
（一）北部边界
北部边界位于丹株岭—金泉山—黄沙山一线，近东西向展布，基本沿着丹河与漳河的地表分水岭分布。地表出露石炭系、二叠系地层，岩性由砂页岩、泥岩及铝土页岩组成，厚度大于500m，岩层产状与区域地层基本一致，总体倾向西北。碳酸盐岩深埋地下，岩溶裂隙不发育。
（二）东部边界
东部边界较为复杂，前人看法也各不相同。煤田229队提出应以太行山背斜轴部的元古界变质岩系为界线，具体位置北起古郊西南，南抵马圪当、西村一线，它完全以地质构造为依据，忽略了太行山边缘水文地质特征。韩行瑞等认为：太行山东南坡沟谷深切，寒武—奥陶系各含水层及隔水层均被切出，形成了众多的“边缘泉”，这些边缘泉反映了与丹河岩溶水系统之间地下水分水岭的存在。该分水岭基本沿地形分水岭，即柳树口—夺火—槐树岭。综合分析，本次仍采用韩行瑞等划定的泉域边界。
（三）南部边界
南部边界位于大箕—南河底—城群—张路口一带，由一系列的压扭性断层褶皱组成，即由丹河小山形构造的前弧构成，构造裂隙发育，但沿此带O1—∈3地层抬起，形成南部边缘相对阻水带，属弱透水边界，产生两次阻水。
第一次阻水在南河底、郭壁泉一带，由于O1地层抬升，岩层阻水后，受丹河河谷切割形成郭壁泉、土坡泉，此次阻水为非完全阻水，大部分地下水透过该阻水带向南排泄；在三姑泉口下游受背斜南翼O1地层再次阻水形成三姑泉，在此由于构造发育，岩层破碎，岩溶地下水部分穿越该边界向南部径流。这一带等水位线密集，水力坡度加大至10‰～13‰，除三姑泉、郭壁泉等泉排泄外，仍有部分岩溶水以地下径流方式通过该边界流向南部焦作地区。
（四）西部边界
西部边界以甘润为界分为南北两段。南段由晋获褶断带构成，由于受断头山倒转背斜影响，O2峰峰组厚达几十米的角砾状灰岩、泥灰岩呈串珠状出露地表，使O1白云岩弱透水层被抬升到水位以上，且层面近于垂直。同时该褶断带两侧发育压扭性断裂，地面调查可见：岩层挤压紧密，裂隙一般多呈闭合状，糜棱岩化程度高，破碎带内充填物胶结良好，孔隙小，孔隙率低，不利于地下水的运动，起到阻水作用。从褶断带两侧岩溶水位标高比较，东侧水位高，西侧水位低，一般水位相差10～20m，且东侧岩溶水较西侧富水，一般东侧单井涌水量80～120m3/h，西侧单井涌水量近30m3/h左右。陈沟乡南连氏村勘探孔，位于褶断带上，深400.11m，钻进过程中，地层岩溶裂隙不发育，钻孔施工中无明显漏水，说明富水性差。晋城化肥厂（巴公地区）群孔抽水期间刘家庄、南社钻孔水位观测，水位不受群抽影响，证实晋城—高平褶断带在甘润以南为阻水边界，因此该段边界为阻水边界。
甘润以北至高平，由于构造应力减弱，形迹表现为宽缓的褶皱带，沿北东向延伸，地面大都被新生界地层覆盖，野川河、许河、丹河河谷在褶断带灰岩裸露区、半裸露区有大量漏失现象；在高平西侧北沟—南沟一带，开采灰岩矿区见到两条破碎带，该破碎带走向NW305°～310°，两条破碎带间距300～500m，破碎带宽15～30m，该破碎带与晋城—高平褶断带相交岩层破碎溶蚀强烈，褶断带两侧抽水相互干扰，并且褶断带两侧有统一的水位，地下灰岩连通，说明该褶断带在此是透水的。故泉域边界在甘润以北根据2004年等水位线图划定，从甘润以北沿来村—向阳—南陈—康营—蜂儿背，其走向与等水位线垂直，所以此段以地下分水岭为界，从蜂儿背以北至高平一带，地下分水岭基本沿着地表分水岭展布。
上述边界圈定的三姑泉域总面积为2571km2，其中裸露可溶岩面积840km2，半裸露可溶岩面积596km2，覆盖和埋藏可溶岩面积1135km2。