参考答案：

①在某平原地区，不论开采井还是观测孔，不论浅层地下水还是深层地下水，都观测到水位的变化，说明水位的变化是真变化。

②原因：采水量过大，天然排泄量的减量与补给量的增量的总和，不足以补偿人工排泄量，因而不断消耗含水层储存水量，导致地下水位出现持续下降的情况。而水位的深降，会导致地面沉降。

③地面沉降的水文地质机理：充盈于岩土空隙中的地下水，与岩土共同构成一个力学平衡系统，孔隙水压力与岩石骨架的有效应力共同与总应力相平衡。开采地下水引起水位下降后，由于孔隙水压力降低，而总应力未变，故有效应力增加，岩土骨架将因此发生释水压密。砂砾层基本呈弹性变形，地下水位复原时地层回弹；而粘性土层则为塑性变形，地下水位恢复时粘性土层的压密基本不再回弹。因此，开采孔隙承压含水系统会导致土层压密，相应地在地表表现为地面沉降，即地形标高的降低。