中國幅員遼闊，但水資源貧乏且分布不均。中國大陸的季風氣候使中國水資源的季節分布極不均勻，年內旱澇分布也時有發生。受我國地勢西高東低、水汽輸送主要依靠位於大陸東南部的太平洋向西部內陸輸送水汽的影響，我國水資源分布南多北少。相比之下，人們賴以生存的耕地分布在南方較少，在北方較多。水土資源不協調加劇了中國北方的缺水狀況。
華北地區是我國的政治、經濟、文化中心和重要的工農業生產基地，但該地區水資源十分短缺，尤其是海河流域是缺水最嚴重的地區。這個地區面臨著水源枯竭、水質惡化的局面。大多數河流已成為季節性或常年無水的河流，地下水嚴重超采，城鄉供水完全緊張。近年來，隨著人口增加和經濟發展，水資源供需矛盾更加突出，北方地區面臨的水危機日益嚴峻。改善北方水資源與生態環境的供需矛盾，增加水資源供給迫在眉睫。但是，要改變水資源在地區和時間上分布不均的狀況，只有興修水利工程才能有所調整。因此，將水量豐富的南方水調到北方，即修建了南水北調工程。
早在20世紀50年代，毛澤東主席就提出:“南方水多，北方水少。如果可能的話，借點水是可以的。”自此，南水北調工程的大幕拉開。50多年來，水利工作者圍繞南水北調工程做了大量工作，比較了多種方案，最終形成了南水北調東線、中線、西線三條主要調水線路。
南水北調工程貫穿中國，跨越四大河流，是解決中國北方水資源嚴重短缺、實現中國水資源優化配置的重大戰略基礎設施。這項浩大工程的實施，對緩解我國北方水資源嚴重短缺、優化水資源配置、促進經濟結構調整、提高人民生活水平、改善生態環境、增強綜合國力具有重要意義。
從水資源豐富的長江流域向北方調水是壹項技術復雜、影響廣泛、投資巨大的大型工程。經過詳細的調查、勘探和科學論證，制定了長江上、中、下遊北調水實施方案，即根據南水北調工程的總體布局，從長江上、中、下遊調水，以滿足西北和華北地區的發展需要，即， 南水北調西線工程、南水北調中線工程、南水北調東線工程。 受地理位置、調水區水資源和受水區用水量的制約，每條調水線路都有自己的合理供水範圍，不能相互替代。規劃到2050年東、中、西線總調水規模為448×108m3，總投資規模約5000億元，將分期實施。分階段實施可基本緩解黃淮海流域水資源嚴重短缺問題，逐步遏制該地區因嚴重缺水導致的生態環境惡化。南水北調工程通過跨流域水資源合理配置，解決了我國水資源分布與社會生產力分布之間的矛盾，將對改變我國北方嚴重缺水狀況、提高沿線供水能力、保障區域經濟社會人口資源協調發展和改善生態環境發揮巨大作用。下面分別介紹南水北調東線工程、西線工程和中線工程。
1.1.2東線工程
南水北調東線工程是利用江蘇省現有調水工程，逐步擴大調水規模，延長輸水線路。東線工程從長江下遊的江都、揚州引水，利用京杭大運河及其並行的河流逐步向北抽水，並連接起調蓄作用的洪澤湖、羅馬湖、南四湖和東平湖。離開東平湖後，水以兩種方式輸送:向南的旅程，穿過黃河後自行流向天津；另壹路向東，通過膠東輸水幹線經濟南送至煙臺、威海。主要供水目標是解決調水線路沿線和膠東地區的城市和工業用水，改善淮北地區的農業供水條件，並在北方需要時提供生態和農業用水。
東線工程供水範圍為黃淮海平原東部和膠東地區，分為黃河以南、膠東地區和黃河以北三部分。供水區域有淮河、海河、黃河流域的25個城市，包括天津、濟南和青島，以及滄州、衡水、聊城、德州、濱州、煙臺、威海、淄博、濰坊、東營、棗莊、濟寧、徐州、菏澤、泰安、揚州、淮安、宿遷、連雲港、蚌埠、淮北和蘇州。
東線工程供水區域位於黃河、淮河、海河下遊，橫跨北亞熱帶和南暖溫帶。自南向北年平均降雨量為1000 ~ 500mm，自南向北逐漸減少。受季風氣候影響，年內和年際降水不均，豐水年和枯水年差異很大，連續豐水年和枯水年交替出現。東部供水區人口密集，城市集中，交通便利，地勢相對平坦，礦產資源豐富。是中國重要的能源化工生產基地和糧食等農產品主產區。根據1998的統計，該地區人口為1.1.8億，城鎮化率為23.6%，耕地面積為880×1.04 hm2，工農業總產值為1.75萬億元，糧食產量為1。576×65438。該地區經濟增長潛力巨大，但水資源供需矛盾日益突出。缺水制約經濟社會發展，對生態環境造成嚴重影響。東部供水區面臨地表水超采、地下水嚴重超采、水汙染和環境惡化的嚴峻形勢。在積極采取節水措施，相繼建設引灤濟津、引黃濟長江等供水工程的情況下，可以緩解部分地區水資源短缺的問題，但難以從根本上扭轉水資源短缺的局面。因此，在進壹步節約用水和合理利用現有水資源的基礎上，建設東線工程是十分必要和緊迫的。
根據供水目標和預測的當地來水量和需水量，考慮各省（市）意見和東線汙染治理進展，東線工程計劃先開通後暢通，逐步擴大規模，分三期實施。壹期工程:主要向江蘇和山東兩省供水。河流抽水規模為500m3/s，多年平均抽水量為89×108m3，其中新增抽水量為39×108 m3；；穿越黃河50立方米/秒，向膠東地區供水50立方米/秒。二期工程:供水範圍擴大至河北、天津。工程規模已擴大到揚水600立方米/秒，穿越黃河100立方米/秒，向天津供水50立方米/秒，向膠東地區供水50立方米/秒。三期工程:增加南水北調水量，滿足供水範圍內2030年國民經濟發展用水需求。工程規模已擴大到揚水800立方米/秒，穿越黃河200立方米/秒，向天津供水100立方米/秒，向膠東地區供水90立方米/秒。根據國務院確定的目標，南水北調東線工程於2002年2月27日開工建設，計劃於2007年通水，主要向江蘇北部和山東省供水。2013 12 11、南水北調東線壹期工程正式通水。
南水北調東線工程的難點是:沿線水質汙染嚴重；北京缺水問題難以解決；黃河以南需要泵站抽水，運行成本高。由於它與江蘇省南水北調工程共用輸水渠道、泵站和湖泊，因此在淮河流域幹旱或江蘇省用水高峰時，很難保證向北供水的水量和過程。復雜的運營和管理。
東線工程治汙規劃分為輸水幹線規劃區、山東天津保水規劃區和豫皖水質改善規劃區。主要汙染治理措施為城鎮汙水處理廠建設、截汙分流、產業結構調整、工業綜合治理和流域綜合整治工程五類項目。根據水質和水汙染控制現狀，黃河以南應以治理為主，重點治理工業結構性汙染和生活廢水。結合主體工程和現有河流水利工程，在有條件的地方實施截汙分流和汙水再生利用，有效減少排入河流的汙水量，控制石油和農業面源汙染；黃河以北以截汙分流為主要措施，形成清水廊道，可改善區域環境質量，實現汙水資源化利用。為體現先治汙後供水的原則，根據工程實施進度要求，治汙分為2007年和2010年兩個時段。2007年以前以山東、江蘇治汙工程和截汙分流工程為主，同時實施河北工業治理工程；從2008年到2010年，河北和天津汙水處理廠和截汙分流工程是主要項目，河南和安徽省的汙染控制項目也得到實施。規劃項目實施後，預測水質可達到ⅲ類或優於ⅲ類水標準。治汙工程總投資240億元，截汙分流工程投資24.90億元，其中壹期投資654.38+0.725億元，二期投資7.65億元。
東線工程的環境影響是利大於弊的，不利影響也可以通過采取措施來改善。項目實施後，有助於改善北方地區水資源供需條件，促進經濟社會可持續發展；有利於改善供水區生態環境，提高人民生活質量；有利於補充沿線地下水，緩解地面沈降；有利於城鎮飲用水安全和改善高氟地區居民飲用水質量；有利於改善供水區投資環境，社會效益顯著。對可能產生的不利環境影響進行了多年監測、測試和分析，得出以下結論:①東線工程調水占長江徑流量的比例很小，調水對取水口以下長江水位、河道淤積和攔門沙位置的影響很小。壹期工程僅較現狀增加引江濟淮100m3/s，不會加劇長江口鹽水入侵危害。在長江枯水期，可以采取避讓措施，避免長江口鹽水入侵。②黃淮海平原形成了較為完整的排水系統，積累了豐富的土壤鹽漬化防治經驗。北方灌區土壤次生鹽漬化是可以防治的。③根據實驗和調水實踐，調水不會使日本血吸蟲由南向北傳播。（4）調水對調水沿線湖泊水生生物有利，但對長江口及其附近水域水生生物無明顯影響。
東線工程由輸水渠道、泵站、蓄水湖、穿黃工程、汙染治理工程、水土保持工程、供電、調度和運行管理設施等壹系列單體工程組成。在單個工程的基礎上，形成不同規模的調水方案。南水北調東線壹、二、三期工程主體工程總投資420億元。
1.1.3西線工程
南水北調西線工程是從長江上遊主要支流向黃河上遊調水的重大跨流域調水工程。也是補充黃河水資源短缺、解決西北幹旱缺水、推進黃河治理開發的重大戰略工程。西線調水意味著在長江支流通天河、雅礱江和大渡河上遊修建大壩和水庫。壩址海拔2，900 ~ 4，000米，通過巴顏喀拉引水隧洞將水引入黃河。巴顏喀拉是長江和黃河的分水嶺。
嚴重缺水導致黃河下遊頻繁斷流，加劇供需矛盾，惡化生態環境，加劇水汙染，對河口地區濕地和生物多樣性構成嚴重威脅。同時，增加了黃河幹流河道淤積，降低了灘地過流能力，增加了防洪負擔。水資源短缺將成為黃河流域及相關地區經濟社會可持續發展的制約因素，實施南水北調西線工程是解決水資源短缺的根本途徑。南水北調西線、東線、中線工程與長江、黃河、淮河、海河形成東西互濟、北調南調的水資源網絡，共同解決中國北方缺水問題。南水北調西線工程不僅必要，而且非常緊迫。專家預測，西線調水可以從根本上改變西北地區的沙漠，減少沙塵暴的發生，使西北地區的土壤從幹旱中變得濕潤，西部地區的生態環境將發生重大變化。
西線工程供水目標主要是解決青海、甘肅、寧夏、內蒙古、陜西、山西等6省（區）黃河中上遊和渭河關中平原缺水問題。結合黃河幹流大柳樹水利樞紐工程的建設，還可以向毗鄰黃河流域的甘肅河西走廊供水，必要時還可以向黃河下遊補水。供水對象以生態環境用水為主，包括支流和水土保持用水，減少流入黃河水量，補充黃河幹流、城市生活和工業用水，兼顧農業灌溉。
規劃中的西線工程將分三期實施。根據南水北調工程總體規劃，壹期工程從雅礱江和大渡河上遊6條支流調水40×108m3（從大渡河、阿克河、馬克河、杜克河和色曲河4條支流調水25×108m3，從雅礱江、尼曲河和大曲河2條支流調水）。二期工程從雅礱江幹流調水50×108 m3；；三期工程從通天河調水80×108m3。根據西線壹期工程原計劃，工程計劃通行時間為2006年7月5438+0；項目建議書日期為2006年7月5438日至2004年7月；可行性研究從2005年至2006年；初步設計時間為2007年至2009年；招標文件編制於2010。目前，由於其他原因，國家對西線工程進行了調整和延期。
1.1.4中線工程
南水北調中線工程是從丹江口水庫引水經黃河，沿京廣鐵路西側北上，自流至北京、天津。因取水口位於東線和西線中間而得名。本書只涉及南水北調中線壹期工程。