三江平原是我国重要的商品粮食生产基地,农业生产规模巨大,地下水资源是三江平原农业生产重要的供水来源,同时也是多处湿地自然保护区的重要维持因素之一。由于自20世纪90年代以来,大规模的地下水井灌溉种植水稻的兴起,地下水处于大规模高水平的开发利用,地下水资源的开采量逐年增加,区域地下水是否超采的问题日益引发关注。因此,确定水资源使用下限、合理地调配和利用水资源成为保证三江平原农业生产、生态保护以及水资源利用的可持续性的重要措施。本研究以三江平原松花江-挠力河流域为典型研究区域,基于研究区的地形地貌、水文气象、水文地质等资料数据,分析研究区地下水超采状态,确定区域性地下水生态水位和河道生态基流,通过地下水数值模型预测不同用水方案下的地下水资源量的变化情况。具体包括:(1)从年内地下水位动态规律、年际地下水位变化趋势、区域地下水流场动态特征、降落漏斗的演化特征以及地下水资源蓄变量变化对地下水超采状态进行判断,结果表明研究区整体上处于轻度超采状态,但由于水文地质条件以及水资源开发利用强度的差异,地下水超采主要发生在挠力河中下游地区。(2)根据研究区水文地质等资料,采用防止土壤次生盐渍化的地下水临界埋深,确定区域尺度的地下水生态水位埋深上限阈值为0.08m~4.03m;综合考虑地面沉降、第四系含水层疏干、湿地植被退化以及地下水与松花江地表水脱节等因素,确定区域地下水生态水位埋深下限阈值为2.20m~19.68m。(3)采用湿周法,并考虑满足松花江通航要求,计算研究区内松花江和挠力河的河道生态基流量,确定了松花江佳木斯水文站、挠力河宝清水文站和菜嘴子水文站的生态基流量分别为601.90m~3/s、6.34 m~3/s和13.01 m~3/s。(4)在气象、水文以及水文地质等资料的基础上,通过Visual MODFLOW程序构建了研究区地下水数值模型,并分别通过1年、5年的时段对模型进行了识别和验证。(5)通过地下水数值模型预测给定方案下的地下水位以及河道流量的变化情况,结果表明:如果在现状年的开采度下持续开发地下水,区内多处将新增较大范围的地下水降落漏斗,地下水超采状态将进一步恶化;如果采用地表水部分置换地下水方案,可以遏制局部地区地下水超采状态,并在一定程度上恢复地下水位降落漏斗。在此基础上,通过模型计算分别给出了以利用地下水为主以及地表水与地下水联合利用的优化方案。