本書運用現代數據處理理論與方法，以保護區域水資源開發環境，實現區域水資源可持續利用為目的，以國家糧食生產核心區——黑龍江省三江平原為研究平臺，分析了三江平原水資源開發利用現狀，系統研究了三江平原降水量、地表水、地下水和水資源總量的時空分布規律；提出了三江平原農業（水田）灌溉需水規律和灌溉用水特征；分析了三江平原水資源供需平衡，提出了三江平原水資源調配工程優化布局模式和水土資源優化配置模式，并從宏觀和微觀的角度對三江平原水土資源承載力進行了評價；將復雜適應系統理論引入到三江平原水安全系統評價中，實現了區域水安全的綜合評價和仿真；全面分析了三江平原水資源開發對生態環境的影響和人類活動對區域地下水資源系統的影響，提出了三江平原水資源生態補償機制。本書針對研究區域水資源開發對環境的影響，從多個角度對研究區域的水資源進行了系統的分析，可為研究區域保護生態環境、保障糧食產能，實現資源的可持續利用提供理論指導和技術支撐，可供從事農業水土工程、水文學及水資源、環境科學與工程、地理學、系統科學、管理科學與工程及其他相關專業的教學、科研人員借鑒與參考。