Çokkatlı akifer sistemlerinde optimumkapasite genişletme politikasını belirleyen üç model geliştirilmiştir. Bu sistemlerdeki üç boyutlu yeraltısuyu akım karakteristikleri, optimizasyon modellerinin kısıtlamalar seti içinde, düşüm-tepki matrisi yaklaşımı kullanılarak düşünülmüştür. Birinci model kuyu sahalarındaki toplam düşüm değerlerini ve yeni kuyu sahalarının geliştirilmesi ve suyun talep merkezine transferi için gereken boru hattı inşa (sabit yatırım) maliyetlerini en aza indirmektedir. Diğer iki model, mevcut kuyu sahaların işletme, yeni kuyu sahalarının açılma ve işletme, ve boru hattı inşa maliyetlerini en aza indirmektedir. Tüm modellerin kısıtlamalar seti yıllık su talepleri, sistemin tepki denklemleri, düşüm-pompaj limitleri ve diğer çeşitli hidrojeolojik, ekonomik ve teknik koşullardan oluşmuştur. Çok amaçlı sistemler için geliştirilen diğer bir model bir taraftan toplam düşüm ve sabit yatırım maliyetlerini en aza indirirken diğer taraftan toplam verimi artırmaktadır; böylelikle çelişkili ve ekonomik değerlerle ölçülemeyen amaçlar arasındaki optimum değiş-tokuş ilişkisinin belirlenmesine olanak sağlamaktadır. Tüm modeller 0/1 karma tam sayılı modeller olup iki-katlı prototip bir sisteme üç değişik su talebi için uygulanmıştır. Model sonuçlarının su talepleri, iskonto oranları ve sistem parametrelerindeki değişikliklere karşı duyarlılık analizleri çalışılmıştır. Birinci model toplam minimum düşüm verirken, ikinci ve üçüncü modeller toplam minimum maliyet vermektedir; böylelikle karar vericilerin sistemin genişletilme ve işletilme amaçlarına göre modellerden uygun olanı seçebilmeleri için olanak sağlanmıştır. Bilgi işlem gereksinimleri yönünden ele alındığında, birinci model uzun planlama dönemlerini kapsayan kapasite genişletme problemleri için daha uygundur. ikinci ve üçüncü modellerin amaç fonksiyonlarındaki eğriselliği kaldırmak için kullanılan doğrusallaştırma yaklaşımları çok etkin olup, gerçek ve görünür pompaj maliyetleri arasındaki farklar çok azdır.