概況
南水北調中線工程從長江支流漢江上遊的丹江口水庫陶岔閘引水，經長江流域與淮河流域的分水嶺方城垭口，沿唐白河流域和黃淮海平原西部邊緣開挖渠道，在河南省鄭州市附近通過隧道穿過黃河，沿京廣鐵路西側北上，跨越長江、淮河、黃河、海河四大流域，自流到北京、天津。輸水幹線全長1431.945千米（其中，總幹渠1276.414千米，天津輸水幹線155.531千米）。重點解決北京、天津、石家莊等沿線20多座大中城市的缺水，并兼顧沿線生态環境和農業用水。
考慮到受水區經濟、社會與環境的協調發展對水資源的需求，中線工程分兩期建設。
第一期工程：年調水量95億立方米。主體工程項目主要包括加高丹江口水庫大壩并進行移民、建設輸水總幹渠工程和調蓄水庫、興建漢江中下遊4項治理工程等。第一期主體工程工期為8年。第二期工程：在第一期工程的基礎上擴大輸水能力，多年平均年調水規模達到130億立方米。
中線工程的前期研究工作始于20世紀50年代初，40多年時間，長江水利委員會與有關省市、部門進行了大量的勘測、規劃、設計和科研工作。1994年元月水利部審查通過了長江水利委員會編制的《南水北調中線工程可行性研究報告》，并上報國家計委建議興建此工程。
水量供水
中線工程可調水量按丹江口水庫後期規模完建，正常蓄水位170米條件下，考慮2020年發展水平在漢江中下遊适當做些補償工程，保證調出區工農業發展、航運及環境用水後，多年平均可調出水量141.4億立方米，一般枯水年(保證率75%)，可調出水量約110億立方米。
供水範圍主要是唐白河平原和黃淮海平原的西中部，供水區總面積約15.5萬平方千米。因引漢水量有限，不能滿足規劃供水區内的需水要求，隻能以供京、津、冀、豫、鄂五省市的城市生活和工業用水為主，兼顧部分地區農業及其他用水。
工程布置
南水北調中線主體工程由水源區工程和輸水工程兩大部分組成。水源區工程為丹江口水利樞紐後期續建和漢江中下遊補償工程；輸水工程即引漢總幹渠和天津幹渠。
水源區工程
1．丹江口水利樞紐續建工程
丹江口水庫控制漢江60%的流域面積，多年平均天然徑流量408.5億立方米，考慮上遊發展，預測2020年入庫水量為385.4億立方米。 丹江口水利樞紐在已建成初期規模的基礎上，按原規劃續建完成，壩頂高程從現在的162米，加高至176.6米，設計蓄水位由157米提高到170米，總庫容達290.5億立方米，比初期增加庫容116億立方米，增加有效調節庫容88億立方米，增加防洪庫容33億立方米。
2．漢江中下遊補償工程
為免除近期調水對漢江中下遊的工農業及航運等用水可能産生的不利影響，需興建：幹流渠化工程興隆或碾盤山樞紐，東荊河引江補水工程，改建或擴建部分閘站和增建部分航道整治工程。
輸水工程
1．總幹渠
黃河以南總幹渠線路受已建渠首位置、江淮分水嶺的方城垭口和穿過黃河的範圍限制，走向明确。黃河以北曾比較利用現有河道輸水和新開渠道兩類方案，從保證水質和全線自流兩方面考慮選擇新開渠道的高線方案。
總幹渠自陶岔渠首引水，沿已建成的8千米渠道延伸，在伏牛山南麓山前崗垅與平原相間的地帶，向東北行進，經南陽過白河後跨江淮分水嶺方城垭口入淮河流域。經寶豐、禹州、新鄭西，在鄭州西北孤柏咀處穿越黃河。然後沿太行山東麓山前平原，京廣鐵路西側北上，至唐縣進入低山丘陵區，過北拒馬河進入北京市境，過永定河後進入北京市區，終點是玉淵潭。總幹渠全長1241.2千米。
總幹渠溝通長江、淮河、黃河、海河四大流域，需穿過黃河幹流及其他集流面積lO平方千米以上河流219條，跨越鐵路44處，需建跨總幹渠的公路橋571座，此外還有節制閘、分水閘、退水建築物和隧洞、暗渠等，總幹渠上各類建築物共936座，其中最大的是穿黃河工程。天津幹渠穿越大小河流48條，有建築物119座。
2.穿黃河工程
總幹渠在黃河流域規劃的桃花峪水庫庫區穿過黃河，穿黃工程規模大，問題複雜，投資多，是總幹渠上最關鍵的建築物。經多方案綜合研究比較認為，渡槽和隧道倒虹兩種型式技術上均可行。由于隧道方案可避免與黃河河勢、黃河規劃的矛盾，盾構法施工技術國内外都有成功經驗可借鑒，因此結合兩岸渠線布置，推薦采用孤柏咀隧道方案。
穿黃河隧道工程全長約7.2千米，設計輸水能力500立方米/秒，采用兩條内徑8.5米園形斷面隧道。
進展
南水北調中線工程于2003年12月30日開工，目前已經開工的中線北京石家莊段應急供水工程開工建設7個單項工程，工程建設進展順利，其中北京永定河倒虹吸工程已經基本完工。
自1952年以來，長江水利委員會幾代技術人員始終不渝地堅持開展中線工程的勘探、測量、規劃與設計工作。1987年提出了《南水北調中線工程規劃報告》，1991年對此報告進行了修訂；1992年提出了《南水北調中線工程可行性研究報告》；1995年國家環保局審查并批準了《南水北調中線工程環境影響報告書》；1995～1998年，水利部和國家計委分别組織專家對南水北調工程進行了論證和審查，同時對中線工程丹江口大壩加高和不加高的多個方案進行了補充研究。新世紀伊始，根據我國經濟、社會、生态環境以及水資源的變化，長江委按照“先節水後調水，先治污後通水，先環保後用水”的原則，以科學、嚴謹、求實的态度，廣泛征求各方面的意見，再一次對中線工程規劃進行了修訂。
截至2009年6月底，已累計下達南水北調東、中線一期工程投資589.7億元，累計完成投資314.3億元，其中東、中線一期工程分别累計完成投資57.8億元和256.4億元，分别占東、中線在建設計單元工程總投資的71％和52％。
規劃
南水北調中線工程是整個南水北調工程的有機組成部分。丹江口水庫是南水北調中線工程的水源地，大壩按正常蓄水位170 m加高可以減少棄水，增加供水，改善供水過程，提高漢江中下遊防洪标準，但需要移民25萬人。規劃近期從漢江丹江口水庫引水，年均調水量95億立方米，工程大體上在2010年以前建成；後期進一步擴大引漢規模，年均調水量達到130億立方米，工程預計在2030年完成；遠景從長江三峽調水。
工程首先将丹江口水庫大壩加高，利用新開的人工渠道（局部管道）輸水。輸水總幹渠自丹江口水庫陶岔渠首引水，在方城垭口穿江淮分水嶺，從鄭州西邊的孤柏嘴處過黃河，之後大體平行于京廣鐵路（位于京廣鐵路以西），北上至北京團城湖，天津幹渠從河北省徐水縣西黑山處分水至天津外環河。輸水工程全長1421公裡，其中引水渠首至北京長1267公裡，天津幹渠長154公裡。輸水工程與河流全部立交，北京段、天津段局部采用管涵。
中線工程丹江口水庫大壩加高後，将有效提高漢江中下遊地區的防洪能力。丹江口大壩加高後主汛期防洪庫容将由77億立方米增加到110億立方米，再遇1935年洪水，漢江中下遊地區基本不分洪，可以解除江漢平原的一大心腹之患。
優勢
南水北調中線工程具有自身獨特的優勢。
一是适時供水調度安全可靠。丹江口水庫具有巨大的調節能力，主汛期除保證防洪外，調節庫容達98億立方米，汛後達190億立方米。總幹渠兩側已建成大量的水庫，可以承擔“充蓄”調節和“補償”調節的任務，另有瀑河水庫作為“在線”調節水庫。通過總幹渠并采用已有成熟經驗的現代化控制技術和先進的調度管理手段，可确保供水調度安全可靠。
二是具有得天獨厚的地理條件。總幹渠位于平原的西部，居高臨下，控制範圍廣。與受水區已建成的水利工程連接簡單，供水調度靈活機動。
三是具有豐富的水源後備。中線工程近期、後期從丹江口水庫引水，遠景視需要可以從長江三峽引水。
關鍵技朮
為了減少移民數量，有的專家提出了丹江口水庫大壩按正常蓄水位161m加高，解決漢江中下遊防洪問題，所減少的北調水量，從三峽庫區大甯河抽水補源的方案；三峽工程建設委員會辦公室的一些專家，提出從長江三峽庫區的支流小江抽水“入渭、濟黃、北調”的設想。
移民安置一直是影響中線工程決策的重大問題，總體規劃認為中線的水源，曆來都是先引漢後引江，從長江三峽水庫引水是中線工程的後續水源，可在今後進一步分析研究，不影響丹江口水庫當前按照170 m正常蓄水位加高大壩。目前所提的幾種代表性方案，其工作深度無法與現在的東、中線比較，不能作為近期決策的依據。今後繼續研究後，可以作為四橫三縱總體布局的補充。經過反複研究，總體規劃仍按丹江口水庫大壩一次加高建設，移民分期分批安置。
穿黃工程是南水北調中線總幹渠穿越黃河的關鍵性工程，也是南水北調中線幹線工程總工期中的控制性項目。穿黃工程位于鄭州市以西約30km處，總長19.30km。穿黃工程由南、北岸渠道、南岸退水建築物、進口建築物、穿黃隧洞、出口建築物、北岸新老蟒河交叉工程，以及孤柏嘴控導工程等組成。穿黃隧洞長4.25km，雙洞平行布置，隧洞内徑7.0m,采用盾構法施工。該工程總投資31．37億元，總工期為56個月，于2005年9月開工，計劃2010年3月竣工。
意義
南水北調中線工程是一項“南北雙赢”的偉大工程，它的重要作用必将随着曆史的推進而不斷呈現出來。“問渠哪得清如許，唯有源頭活水來”，實施南水北調中線工程。
保護漢江中下遊的水環境
中線工程對保護漢江中下遊的水環境同樣也起到積極的作用。規劃在漢江流域興建的四大工程——漢江幹流上的興隆樞紐、從沙市到沙洋的引江濟漢工程、對航運受影響的河段實施整治工程、對引水受影響的涵閘和泵站實施改造工程，不但将調水的影響減少到最低限度，而且“引江濟漢”工程使得興隆以下河段枯水期流量顯著加大，預計可以基本消除漢江發生曾嚴重威脅武漢等城市供水安全的春季“水華”現象。
中線工程的總幹渠不僅是一條“清水長廊”，也是一條“綠色長廊”。總幹渠不經過崇山峻嶺，施工條件優越，對環境的影響小。沿線河流均與總幹渠立體交叉，可保證水質。同時，在丹江口水庫水量充沛的時候，可以方便地将水放入當地河流中，以改善河道的水環境。此外，中線工程還将帶動綠化、生态農業和綠色農業的發展，改善當地的生态環境。
生态工程
南水北調中線工程是一項宏偉的生态工程。中線工程受水區現狀年均缺水量在60億立方米以上，經濟社會的發展不得不靠大量超采地下水維持，從而造成地下水大範圍、大幅度下降，甚至部分地區的含水層已呈疏幹狀态。實施南水北調中線工程後，近期年均調水量95億立方米，後期根據需要進一步擴大調水規模，可使受水地區的缺水問題得到有效解決，生态環境将有顯著改善。
經濟工程
南水北調中線工程是一項良好的經濟工程。按2000年末價格計算，中線工程總投資約920億元。這些投資的40％将轉化為消費資金，這對于擴大内需，刺激經濟增長将發揮重要的推動作用。根據投資的乘數效應，中線工程的興建，将拉動建材業、制造業、交通運輸業以及第三産業的發展。中線工程還将帶動南方調水區、調水沿線地區、北方受水區經濟結構的戰略性調整，建設節水型工業、節水型農業和節水型社會。
中線工程按照社會主義市場經濟的一般要求，結合水資源調配的公共特性，構建其建設與管理體系，從而保證建設的順利進行，建成後的良性運營。按照“政府宏觀調控、市場機制運作、用水戶參與管理”的原則，中線工程将成立“中線工程水源公司”和“供水有限責任公司”。水源公司負責丹江口水庫大壩加高及以後的運行管理，并賣水給供水公司；供水公司負責總幹渠工程的建設及以後的運行管理，并将水賣給分水口以下的用水戶協會。
社會工程
南水北調中線工程是一項積極的社會工程。丹江口水庫大壩加高需移民30萬人，這是工程建設最大的難點，但同時也是解決庫區環境容量嚴重不足、居民生活貧困的重大機遇。據有關方面估計，即使不建中線工程，也需要将庫周約10萬人外遷，才能從根本上解決庫區脫貧的問題。興建南水北調中線工程，将30萬移民中的絕大多數外遷到居住和生存條件較好的地方安置，将大大改善庫周的生态環境，并提高移民的生活水平。
中線工程建成後，沿線城市居民優質飲用水能夠得到保證，幹旱年份一些城市将不再出現“水荒”現象。對于數百萬長期飲用高氟水、苦鹹水和其他含有害物質的深層地下水的當地農民來說，中線工程将從根本上改善其飲水質量。
工程效益
中線工程可緩解京、津、華北地區水資源危機，為京、津及河南、河北沿線城市生活、工業增加供水64億立方米，增供農業30億立方米。大大改善供水區生态環境和投資環境，推動我國中部地區的經濟發展。
丹江口水庫大壩加高提高漢江中下遊防洪标準，保障漢北平原及武漢市安全。
移民
南水北調工程的搬遷強度，超過三峽工程。三峽庫區農村移民近40萬人，先後搬了18年，年均搬遷2萬多人。而南水北調工程的34.5萬移民搬遷，卻要在短短的兩年多内完成。“這在世界水利工程史上絕無僅有。”工作人員稱，需要大規模移民是因通水後，丹江口水庫大壩将由原來的162米加高到176.6米,水位要從157米提高到170米，水庫上遊地區需要淹沒面積144平方公裡。
主體工程完工
2013年12月25日國務院南水北調工程建設委員會辦公室宣布，經過10年建設，南水北調中線幹線主體工程完工。
質疑
河南省鄧州市位于南水北調中線工程水源區，臨近調水源頭丹江口庫區。2014年8月，鄧州市為緩解旱情，申請南水北調工程放水抗旱遭到拒絕，引起社會輿論對南水北調輸水地域傾向的質疑。8月15日，南水北調中線建管局對此回應稱，目前中線工程尚未正式通水，仍處于充水試驗階段，如緊急抗旱調水需經國家防汛抗旱總指揮部批準，牽頭組織實施。此外，根據相關條例，南水北調中線工程正式通水後如面臨緊急調水，應由國務院或者其授權部門啟動調度應急預案，組織實施調水。
