本研究是黑龙江省水利厅科研项目《黑龙江省灌溉用水定额分析与研究》的子课题。通过数据分析，希望为探讨三江平原地区水资源的可持续开发利用提供理论依据，并为今后的资料整编工作提供参考。三江平原地处黑龙江的东北部，面积10.88×10~4km~2，经过近50年的开发，已成为重要的商品粮基地，现有耕地3.51×10~4km~2，粮食总产超过128.81×10~8kg，总人口达852万人。三江平原地区还拥有我国最大面积的湿地，随着社会经济高速发展和国家粮食战略安全储备需求，对水资源的需求量越来越大，三江平原已经成为水资源紧缺、地下水开发利用程度高、水环境问题严重的地区之一。根据三江平原的实际情况和问题，以三江平原梧桐河灌区为研究对象，在社会、经济、生态全面可持续发展的前提下，对灌区地表水地下水进行优化配水研究，对充分发挥区域优势，确保三江平原经济与农业永续增长，解决国家粮食供求矛盾具有重要的理论意义和现实意义。梧桐河灌区近年来井灌水稻面积不断扩大，无节制、无计划人为超采地下水，致使地下水动态平衡遭到破坏，地下水资源紧缺已成为其今后发展的制约因素。本论文主要针对梧桐河灌区面临的各种水资源问题，如水资源匮乏，水资源调蓄能力差，供水保证率低等特点，对灌区主要水源联合调水。通过模拟实际计算，得到不同频率下灌区调度和调水的结果，以期实现对水资源的合理调配。本研究取得的主要成果为：基于人工神经网络方法，利用BP网络模型，建立了灌区地下水埋深预测模型，并对梧桐河灌区2008年平均地下水位进行了预测，确定了灌区地下水位正在不断下降；基于水量平衡原理，利用时历年法求解了灌区充分灌溉时不同水平年下的灌溉定额；建立了灌区水资源供给消耗系统模型，并利用该模型对灌区水资源系统进行了分析与模拟，得到了现状条件下不同水平年地下水位；基于时间序列分析方法，利用季节时序模型对梧桐河灌区2008年各月降雨量进行了预测；建立了地表水地下水优化分配模型，并利用该模型预测了2008年地表水地下水优化分配结果及充分灌溉面积、控制灌溉面积。本文探讨了地表水和地下水联合调度方案，以及不同年份下地下水资源的开发利用及灌溉定额，为提高水资源利用率，实现地表水和地下水的联合调度，防止地下水位持续下降提供了有益的建议。论文结合灌区实际生产进行了有益的探索，所得结论符合灌区实际情况，对生产实践具有较强的指导意义。