建三江垦区位于黑龙江省东北部，属于三江平原的一部分，是我国重要的商品粮生产基地。该区有15个国有农场，灌溉农田主要靠地下水，地下水的开发利用程度很高。近年来，随着水田面积的增加，人们无节制地开采地下水，导致湿地逐年减少，地下水位大幅度下降，机电井每年出现大量的吊泵现象，造成水稻减产，给本地乃至全国的农业经济带来了巨大的损失。本文针对垦区地下水资源现状，深入调查并收集了气象、水文、地质水文等大量的原始资料和数据并对其分析研究，在此基础之上建立了多种地下水资源评价及预测的数学模型。在利用水均衡法对地下水资源量的评价中，首先通过计算确定了地下水总补给量和调节储量，然后采用了系数法、平均布井法确定了该地区的地下水可开采量。因为适当的开采地下水可以产生激发补给，即能够刺激周边的河流对其进行补给，因此需要计算开采地下水以后产生的激发补给量，将其加入到地下水总补给量中，进而来验证可开采量的保证程度。最后用开采模数法求得每个农场的可开采量，并与2006年实际的开采量进行对比，分析地下水资源量的现状及开发潜力；为了确定该地区的地下水水质状况，采用了改进的灰关联分析、物元可拓分析和模糊综合评判三种方法对实测水样进行了评价，将三种结果比较分析得出最终的结论，并对三种模型进行了比较分析；为了掌握该地区地下水埋深的动态变化规律，采用人工神经网络和时间序列分析两种方法建立了垦区地下水埋深的数学模型，并预测了未来两年内的发展趋势。由以上计算过程可以得出，虽然该地区的地下水总补给量完全能够满足可开采量的要求，但是，该地区的地下水利用中存在着严重的失衡问题。很多农场出处于超采状态，甚至有个别农场处于严重的超采，如红卫、前进和创业农场。与此同时，又有一些农场的地下水开采程度很低，未达到可开采量的50％。造成这种结果的原因主要是近年来某些农场水田种植面积的迅速增长，达到了总种植面积的95％以上，而地下水利用率地的农场恰恰相反，旱田面积占到90％以上。因为该地区的水田灌溉主要都是采取抽取地下水进行灌溉的，所以导致了地下水利用过程中的失衡的局面。而且地下水埋深也呈现才出逐年增加的趋势，地下水水质也将受到影响而恶化。鉴于上述结果，提出了几点地下水开发利用和发展水田的建议：开展节水型农业措施；合理开采地下水；积极拦蓄利用地表水；发展江水灌区，充分利用过境水。为确保该地区科学合理地开发利用地下水资源，实现水资源的可持续利用与发展以及水资源质与量的和谐统一提供科学依据，从而给垦区带来更大的社会和经济效益。