岩溶地下水可采资源量计算
泉域地下水可开采资源量是指通过技术经济合理的取水方案，在整个开采期内出水量不会减少，动水位不超过设计要求，水质和水温变化在允许范围内，不影响已建水源地正常开采，不发生危害性的环境地质现象的前提下，单位时间内从水文地质单元或取水地段中能够取得的水量。
本次采用有限单元法计算三姑泉域岩溶地下水可开采资源量，其基本思路是：拟定开采方案，计算地下水的水位降深，若水位降深不均匀，或超出地下水的允许降深值，则调整开采量再计算水位降深，反复调整计算，直到每个井的出水能力已充分发挥，各点的水位降深又不超出允许下降值为止，最终选出地下水最佳开采方案，求得地下水允许开采资源量。
三姑泉域岩溶地下水开采量的确定以及开采方案的选择，是根据岩溶水系统的地质、水文地质特征，并结合人民生活用水和工农业生产布局的各种需要，选择目前泉域集中开采区——高平、巴公、北石店和市区水源地以及郭壁水源地（包括泉水与寒武中统井水）作为重点分析对象，并兼顾面上岩溶井点的开发利用。
三姑泉域岩溶地下水的开采已对区域岩溶地下水水位产生了一定的影响，随着系统内岩溶地下水开采量的增加，区域岩溶地下水水位的降深也随之加大。区域岩溶地下水水位的下降势必造成系统边缘山区，特别是岩溶水系统内东部补给区形成东西方向延伸的地下水疏干带，在这一狭长的疏干带中原有的一些开采井将面临报废的危险。同时，由于整个区域岩溶地下水水位的下降，也使得靠近东部补给区一带的岩溶地下水含水层中的水位下降，使含水层变薄，一些原有的岩溶地下水开采井将会产生一系列问题，例如吊泵、出水量减少等。因此，为了合理开发三姑泉域岩溶地下水资源，满足泉域人民日常生活及工农业用水的需求，同时兼顾边缘山区人民生活及农业用水的需要，确定区域岩溶地下水水位最大允许降深为9m。
增加岩溶地下水开采量，不但造成泉域岩溶地下水位下降，而且对各个岩溶开采水源地本身的岩溶地下水水位降深也产生直接影响。考虑到各个模拟开采水源地在三姑泉域岩溶地下水系统所处的位置以及水动力条件的差异，对任何一个岩溶地下水开采水源地来说，它的开采对岩溶地下水水位的降深有两个方面的影响：一个是水源地本身增大开采岩溶地下水量后对其本身岩溶地下水水位降深的影响；另一个是相邻的开采水源地增大开采量后对其他水源地岩溶地下水水位降深的影响。这两种影响叠加在一起，加剧了各个岩溶地下水模拟开采水源地的水位降深。此外，岩溶地下水水位的下降会引起一系列水文、工程地质问题。因此，控制各个岩溶地下水模拟开采水源地范围内的水位降深，对合理开发利用三姑泉域岩溶地下水是至关重要的。经过反复分析、对比，在2004年4月水动力场基础上，确定各集中开采区（水源地）的最大允许降深分别为：高平水源地最大降深值应小于26m；巴公水源地最大降深值应小于22m；北石店水源地最大降深值应小于22m；市区水源地最大降深值应小于23m；郭壁水源地最大降深值应小于4m。
另外，郭壁泉提水工程是晋城市的重要供水水源，根据郭壁泉提水工程的供水情况，郭壁泉流量至少要保证其0.116m3/s的供水要求，所以在进行三姑泉域岩溶地下水可开采资源量的模拟时，必须确保郭壁泉流量不小于0.116m3/s。
在保证上述约束条件下，根据已建立的计算模型，进行泉域的岩溶地下水资源可开采量模拟计算。其他条件，如参数分区、降水分区、降水入渗分区、边界条件等与模型识别时相同。
在模拟计算时，首先根据拟定的开采方案，对各水源地及散井初步分配开采量，预测地下水位的下降，然后检测郭壁泉流量是否小于最小流量及地下水位降深是否超过最大允许降深；逐步调整各水源地及散井开采量，最后选择开采量最大，泉流量及降深又满足要求的开采方案作为最佳开采方案，所求得的总开采量即为泉域岩溶地下水可开采资源量。
根据以上情况，分别选择两个降水方案（多年平均降水量方案、预测降水量方案），进行三姑泉域未来20年开采动态模拟。经模型运转，求得结果见表8-16～表8-18。
表8-16 三姑泉域各模拟水源地可开采量
表8-17 三姑泉域各水源地水位降落中心降深值 单位：m
表8-18 郭壁泉流量预测结果 单位：m3/s
根据计算结果，可得出如下结论：
（1）多年平均降水和预测降水两种方案下，三姑泉域可开采资源量分别为4.43m3/s、4.58m3/s。
（2）各水源地在两种降水方案条件下20年末的水位降深及区域平均水位降深均小于约束值，说明所求的泉域岩溶地下水资源可开采量是满足水位降深条件的。
（3）20年末（到2024年）郭壁泉流量仍可保持在0.116m3/s，说明泉域岩溶地下水资源可开采量也是满足郭壁泉最小流量条件的。
综合以上分析，建议采用多年平均降水方案所求得的4.43m3/s（13970.45万m3/a）作为三姑泉域岩溶地下水系统的可开采资源量。