我国北方严重缺水，因此从上世纪50年代始，国家就有“南水北调”的设想。经过几十年研究，南水北调的总体布局确定为：分别从长江上、中、下游调水，以适应西北、华北各地的发展需要，即南水北调西线工程、南水北调中线工程和南水北调东线工程。
南水北调中线工程预期从长江支流汉江上的丹江口水库引水，沿伏牛山和太行山山前平原开渠输水，终点北京。远景考虑从长江三峡水库或以下长江干流引水增加北调水量。中线工程具有水质好，覆盖面大，自流输水等优点，是解决华北水资源危机的一项重大基础设施。
供水范围主要是唐白河平原和黄淮海平原的西中部，供水区总面积约15．5万平方千米。因引汉水量有限，不能满足规划供水区内的需水要求，只能以供京、津、冀、豫、鄂五省市的城市生活和工业用水为主，兼顾部分地区农业及其他用水。
南水北调中线主体工程由水源区工程和输水工程两大部分组成。水源区工程为丹江口水利枢纽后期续建和汉江中下游补偿工程；输水工程即引汉总干渠和天津干渠。
中线工程可缓解京、津、华北地区水资源危机，为京、津及河南、河北沿线城市生活、工业增加供水64亿立方米，增供农业30亿立方米。大大改善供水区生态环境和投资环境，推动我国中部地区的经济发展。丹江口水库大坝加高提高汉江中下游防洪标准，保障汉北平原及武汉市安全。
东线工程从长江下游引水，基本沿京杭运河逐级提水北送，向黄淮海平原东部供水，终点天津。长江下游水量丰富，多年平均人海水量约9600亿立方米，即使在特枯年也有6000多亿立方米，东线工程从长江下游抽水，水源充沛，调水量取决于引水工程规模。规划中考虑了东线工程合理的最终规模，以2020年发展水平为目标的规划规模和在本世纪内把水调到华北的第一期工程规模。
东线工程供水范围：涉及苏、皖、鲁、冀、津五省市。具体为：苏北除里下河腹部及其以东和北部高地外的淮河下游平原；安徽省蚌埠以下淮河两岸、淮北市以东的新汴河两岸及天长县部分地区；山东省的南四湖周边、韩庄运河和梁济运河侧、胶东地区部分城市及鲁北非引黄灌区；河北黑龙港运东地区；天津市及近郊区。
南水北调东线工程是在现有的江苏省江水北调工程、京杭运河航道工程和治淮工程的基础上，结合治淮计划兴建一些有关工程规划布置的。东线主体工程由输水工程、蓄水工程、供电工程三部分组成。
东线工程可为苏、皖、鲁、冀、津五省市净增供水量143．3亿立方米，其中生活、工业及航运用水66．56亿立方米。农业76．76亿立方米。东线工程实施后可基本解决天津市、河北黑龙港运东地区、山东鲁北、鲁西南和胶东部分城市的水资源紧缺问题，并具备向北京供水的条件。促进环渤海地带和黄淮海平原东部经济发展，改善因缺水而恶化的环境。为京杭运河济宁至徐州段的全年通航保证了水源。使鲁西和苏北两个商品粮基地得到巩固和发展。
南水北调西线工程简称西线调水，是从长江上游调水至黄河。即在长江上游通天河、长江支流雅砻江和大渡河上游筑坝建库，坝址海拔高程2900～4000米，采用引水隧洞穿过长江与黄河的分水岭巴颜喀拉山调水人黄河。南水北调西线工程计划于2010年开工。与东线、中线工程相比，西线工程要复杂艰巨得多、影响深远得多。
南水北调工程是实现我国水资源优化配置的战略举措。它的完成，将从根本上改变我国水资源分布不均的现状，缓解北方水资源危机的困境。
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