東線工程：利用江蘇省已有的江水北調工程，逐步擴大調水規模並延長輸水線路。東線工程從長江下遊揚州抽引長江水，利用京杭大運河及與其平行的河道逐級提水北送，並連接起調蓄作用的洪澤湖、駱馬湖、南四湖、東平湖。出東平湖後分兩路輸水：一路向北，在位山附近經隧洞穿過黃河；另一路向東，通過膠東地區輸水幹線經濟南輸水到煙台、威海。
中線工程：從加壩擴容後的丹江口水庫陶岔渠首閘引水，沿唐白河流域西側過長江流域與淮河流域的分水嶺方城埡口後，經黃淮海平原西部邊緣，在鄭州以西孤柏嘴處穿過黃河，繼續沿京廣鐵路西側北上，可基本自流到北京、天津。
西線工程：在長江上遊通天河、支流雅礱江和大渡河上遊築壩建庫，開鑿穿過長江與黃河的分水嶺巴顏喀拉山的輸水隧洞，調長江水入黃河上遊。西線工程的供水目標主要是解決涉及青、甘、寧、內蒙古、陝、晉等6省（自治區）黃河上中遊地區和渭河關中平原的缺水問題。結合興建黃河幹流上的骨幹水利樞紐工程，還可以向鄰近黃河流域的甘肅河西走廊地區供水，必要時也可向黃河下遊補水。
規劃的東線、中線和西線到2050年調水總規模為448億立方米，其中東線148億立方米，中線130億立方米，西線170億立方米。整個工程將根據實際情況分期實施。
由於我國進入了經濟高速發展時期，人民的生活、生產活動產生的大量工業、農業和生活廢棄物排入水中，使水汙染已經越來越嚴重，危及人類的生存和發展。
近年來，我國水資源已經呈現出一幅黑色的"水地圖"，嚴重水汙染事件不斷發生，從鬆花江苯泄漏到廣東北江鎘汙染，從滇池水葫蘆瘋長到太湖藍藻泛濫，一樁又一樁的無情事實在不斷挑戰著我國本已脆弱的水環境治理能力。北宋變法大家王安石說："水之性善利萬物，萬物因水而生。"然而，麵對日漸變"黑"的中國水體環境，我們卻很難找到任何聊以自慰的樂觀感覺。
什麼是水汙染呢？1984年頒布的中華人民共和國水汙染防治法中為"水汙染"下了明確的定義，即水體因某種物質的介入，而導致其化學、物理、生物或者放射性等方麵特征的改變，從而影響水的有效利用，危害人體健康或者破壞生態環境，造成水質惡化的現象稱為水汙染。
水汙染的來源水的汙染有兩類，一類是自然汙染；另一類是人為汙染。當前對水體危害較大的是人為汙染。汙染物主要有：
（1）未經處理而排放的工業廢水；（2）未經處理而排放的生活汙水；（3）大量使用化肥、農藥、除草劑的農田汙水；（4）堆放在河邊的工業廢棄物和生活垃圾；（5）水土流失；（6）礦山汙水。
水汙染物的分類水汙染還可根據汙染雜質的不同而主要分為化學性汙染物、物理性汙染物和生物性汙染物三大類。
（1）物理性汙染物即為水中含有可見的微泥、鐵鏽、雜質以及看不到的重金屬微粒和放射性元素。
（2）化學性汙染物主要來源是工廠排放的廢氣、廢渣，農業使用的農藥、化肥、殺蟲劑、除草劑及我們生活中使用的洗衣粉、肥皂水等。據世界衛生組織調查表明：水中至少含有60種以上的有害化學物質，其中20種以上是嚴重的致癌物質。可見化學性汙染更為可怕。
（3）水的生物性汙染主要是指生活汙水，特別是醫院汙水和某些工業廢水汙染水體後，往往可以帶入一些病原微生物。例如某些原來存在於人畜腸道中的病原細菌，如傷寒、副傷寒、霍亂細菌等都可以通過人畜糞便的汙染而進入水體，隨水流動而傳播。一些病毒，如肝炎病毒、腺病毒等也常在汙染水中發現。某些寄生蟲病，如阿米巴痢疾、血吸蟲病、鉤端螺旋體病等也可通過水進行傳播。防止病原微生物對水體的汙染也是保護環境，保障人體健康的一大課題。
目前，95％的汙水未經任何處理就直接流入江河湖泊，滲入地下。構成了我們飲用水的水源嚴重汙染。