南水北调是我国水资源优化配置，解决北方地区(主要是黄淮海流域)缺水的一项战略性基础设施工程，它关系到我国黄淮海地区经济社会和生态环境可持续发展的长远利益。遵照慎重研究，充分论证，科学决策的原则，近年来，水利部、中国科学院、中国工程院、全国政协人口、资源、环境委员会分别对南水北调工程进行研究和论证，对北方地区的缺水形势、节水治污优先安排、长江可调水量、生态环境影响、调水线路总体规划布局、工程规模、分期实施、工程建设与运营的有关经济、管理政策等问题取得了共识。水利部提出的实施意见，经与有关部委和地方政府协调后，基本具备宏观决策条件。国务院要求水利部于2001年上半年提出南水北调工程总体规划报告。
经多年的勘测、规划、研究，按照长江与北方缺水区之间的地形状况，分别在长江下游、中游和上游规划了三条调水线路，形成南水北调东线、中线和西线的总体规划布局。三条调水线路有各自的主要任务和合理的供水范围，但每一条调水线路的实施建成，对黄淮海三流域的水资源配置都可以进行互相调济。
东线调水工程
东线调水工程的目的是解决黄淮海平原东部地区的缺水问题。主要目标是提供沿线城镇居民生活和工业用水；提高现有灌区的供水保证率，改善灌溉条件；结合输水，恢复和提高京杭运河的通航能力；利用调水工程设施，提高沿线易涝地区的排涝能力。
东线工程，从长江下游杨州附近抽引长江水，利用和扩建京杭大运河及其平行的河道逐级提水北送，经洪泽湖、骆马湖、南四湖和东平湖，在位山附近穿过黄河后，经位临运河、卫运河、南运河自流到天津。输水主干线长1150km，其中黄河以南660km，黄河以北490km。从东平湖向东送水到山东半岛的威海市，输水线路长约690km。全线最高处东平湖蓄水位与抽江水位之差为40m，共建13级梯级泵站，总扬程65m。
江苏省于1961年开始建设江都泵站，经过不断扩建延伸，现江苏江水北调工程向北调水能力为：抽江500m3/s，年均抽江水量约33亿m3，干旱年抽江水量可达60亿m3可送水到徐州和南四湖下级湖(50m3/s，年水量5-7亿m3)。抽水泵站总装机容量为200多MW。东线调水工程可在此基础上，逐步扩大调水规模，并向北延伸至天津。工程规划的总规模为抽江流量800-1000m3/s，年供水量130-170亿m3，其中过黄河400m3/s，60-80亿m3；抽水泵站总装机容量约800MW，年均用电量约35亿kw·h。根据受水区供需水量预测，规划的工程规模宜分三期实施。东线工程分期实施方案见下表：
东线工程分期方案特性指标表
中线调水工程
中线工程的调水目的是解决京津华北平原中西部及沿线湖北、河南部分地区的缺水问题。主要目标是以解决沿线城市生活和工业用水为主，兼顾农业及生态环境用水。中线调水工程，从长江中游北岸支流汉江丹江口水库引水，输水总干渠自陶岔渠首闸起，沿伏牛山和太行山山前平原，京广铁路线西侧，跨越江、淮、黄、海四大流域，自流输水到北京、天津。输水渠道为专用供水渠，总干渠长1246km，其中黄河以南462km，穿黄河段约10km，黄河以北774km。天津干渠长144km。
江汉是中线调水工程的水源地。汉江流域多年平均天然径流量591亿m3，目前流域内各种用水的实际年耗水量约40亿m3，占7%，有较为丰富的余水可供北调。丹江口水库年均天然入库径流量409亿m3，约占流域水量的70%。现水库已建成初期规模，发挥了防洪、发电、灌溉、航运等效益，也初步具备了调水条件。按原规划完建后期工程后，可提高汉江中下游防洪标准，增大北调水量。在近期南水北调工程规划论证中，考虑调水和汉江中下游提高防洪标准的需要，建议加高丹江口大坝至后期规模，实施汉江中下游补偿工程，调水130-140亿m3，其中过黄河80-90亿m3。中线工程分期实施方案见下表：
中线工程分期方案特性指标表
西线调水工程
西线工程的调水目的是补充黄河水资源不足，重点解决青、甘、宁、蒙、陕、晋六省(区)的缺水问题，主要目标是以六省(区)工业、城市用水和农林牧业用水为主，兼顾生态环境用水。西线调水工程，从长江上游干支流调水入黄河上游，引水工程分别在通天河、雅砻江、大渡河干支流上筑坝建库，积蓄来水，采用引水隧洞穿过长江与黄河的分水岭巴颜喀拉山入黄河。规划年均调水为120-170亿m3，其中通天河55-80亿m3，雅砻江35-40亿m3，大渡河30-50亿m3。
西线调水工程地处海拔3000-4500m，各引水坝址的河水面高程较调入黄河的水面高程低80-450m。根据地形、地质条件，研究了自流和抽水调水方案，需要修建100-300m的高坝和开挖30-130km的超长隧洞。西线工程分期实施方案见下表：
西线工程分期方案特性指标表
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