三江平原是位于中国东北地区的一片低平沃土,黑龙江和乌苏里江构成平原北部和东部边界,松花江从平原上奔流而过。经历了从建国初期到现在50多年的农业开发,三江平原已经由最初的“北大荒”变成了现在的“北大仓”,成为我国重要的商品粮生产基地。然而,过度开荒也使平原生态环境发生了巨大变化,地下水位持续下降,湿地面积缩小了80%以上,物种多样性面临巨大威胁。因此,在未来的开发策略中,如何实现地下水资源的合理开采和有效利用,以达到生态环境保护和农业生产的协调发展,成为该区亟待解决的重要问题。本文在大量搜集研究区水文、气象、地质及水文地质资料的基础上,系统分析了研究区主要含水层及地下水的赋存形式、补径排条件和地下水动态,重点研究了区内地下水和地表水之间的补排关系和地下水循环环境演化过程,并建立地下水流数值模型,对平原区地下水水位和循环演化趋势进行了预测分析。三江平原属于大陆性气候季风气候,雨热同季。目前区内主要开采含水层为第四系松散岩类孔隙含水层,以第四系砂、砂砾石为主要含水介质。以完达山为分水岭,研究区可以划分为小三江低平原和穆棱-兴凯平原两个地下水子系统。受地形地貌影响,地下水流向由西南流向东北。含水层主要补给来源为大气降水补给,同时还有山区基岩裂隙水侧向径流补给,河流侧向渗漏补给以及田间灌溉入渗补给；地下水排泄途径较多,主要包括人工开采、潜水蒸发、沿河地带的河道排泄及侧向流出。区内地下水动态类型包括降水入渗-蒸发型、水文型和开采型。区内地下水与河流之间有较密切的水力联系,通过利用GMS建立的模型的模拟结果,可以看出区内大部分河流与地下水之间属于互补关系,枯水期地下水向河流中排泄,丰水期河流补给地下水,由于沿江开采量的增加,导致地下水位下降,平水年内总趋势是地表水补给地下水,总量可达27739.2万m3。从20世纪中叶开始,农业开发使三江平原地下水循环条件发生了较大改变。地下水循环交替速度由慢变快,地下水补给和排泄方式多样化,人工开采量逐渐成为一些地区地下水主要排泄途径,补给量和排泄量增加了70%以上。地下水系统由最初的补排平衡状态,演变为长时间处于超采状态,地下水位持续下降,并且在一些地区形成降落漏斗。地表生态情况也发生巨大变化,湿地面积消失80%以上,而耕地面积增加了约38.55x105hm2,平原上的气候环境有干旱化的趋势。同时,对平原上土地利用情况、地下水开采情况和气温降水的变化与地下水水位变化进行相关性分析,表明地下水开采量逐年增加是地下水循环环境演化的主因,同时耕地面积大量增加导致下垫面状况的改变,气温和降水的变化,以及地表排水影响加剧了这种演化的趋势。目前,国家已经对平原上生态环境保护工作有一定重视。地下水流数值模型模拟结果显示,在未来地下水开采量逐年减少的条件下,三江平原地下水储存量可以得到一定恢复,至2030年总恢复量可达30.29亿m3。地下水位持续下降的趋势将得到遏制,在一些地区还会有一定回升。在未来开发规划中,应当控制水田增加速度,采取有效节水灌溉措施,同时在水资源的开发中,应采取地下水和地表水联合开采,统一调度的方式,充分考虑生态用水的需求。