2002年12月23日，国务院正式批复同意《南水北调工程总体规划》。工程规划总投资5000亿元，工期40年至50年。工程规划分东线、中线和西线三部分，三条调水线路与长江、黄河、淮河和海河四大江河的联系，构成以“四横三纵”为主体的总体布局。
　　这“四横三纵”，是当今世界上最大的远距离、跨流域、跨省市水利工程。南方的水是如何跨越千里来到北方的？从哪里来钱保证如此浩大的工程运转？工程中要面对哪些极具挑战性的技术问题？
　　工程“上马”
　　“南水北调规划最终调水规模448亿立方米，相当于一条黄河的水量。”国务院南水北调办公室主任鄂竟平说，东线、中线一期工程可使1.1亿人直接受益，每年增加经济效益560亿元。
　　不过这个工程却是个先建后批的“特例”。
　　公开资料显示，2008年10月21日，国务院第32次常委会议才审议批准了《南水北调东、中线一期工程可行性研究总报告》。而此时，南水北调工程已经开工六年。通常来说，只有完成项目建议书、可行性研究、初步设计、技术实施设计等规定动作，工程方可开工，比如三峡工程、小浪底工程等。
　　“南水北调”最早设想源于1952年，毛泽东视察黄河时说道：“南方水多，北方水少，如有可能，借点水也是可以的。”26年后，南水北调工程写入了政府工作报告。50年后，国务院审议通过《南水北调工程总体规划》，时任总理朱镕基在人民大会堂宣布工程开工。
　　“整个南水北调工程就像一串联珠，由一连串的子项目单项工程串联起来。”国务院南水北调办公室原主任张基尧接受媒体采访时说，“其中一些符合规定的单项工程在可研总报告获批前就开工了，这是允许的。”
　　尽管多届党和国家领导人躬身关心，但这项浩大工程依然一波三折。在张基尧看来，国务院迟迟不批工程可研报告，原因在于工程投资大幅增加、规划方案遭遇专家质疑、方案修改和变动等。
　　“记得2008年可研报告批复后，我说要想在2010年实现通水是不可能了，通水只能等到2013或2014年。最终，延迟通水方案获得国务院南水北调工程建委会的同意和认可。”张基尧说，“现在看来，实事求是的调整工期比匆匆忙忙建起来之后出现一大堆问题要好。”
　　资金“供血”
　　要调水，得先有钱。在人们的印象中，因为有国家政策和财政支持，国家重大工程建设财大气粗，不必为资金筹措和管理担忧。其实不然，资金筹措是令任何重大项目负责人都头痛的事，在国家财政紧张时期尤其如此，且工程规模越大、资金越多，管理越复杂、棘手。
　　根据《南水北调工程总体规划》方案，东线一期和中线一期主体工程静态总投资1240亿元，资金来源是中央预算内资金248亿元，占主体工程总投资的20%；南水北调工程建设基金434亿元，占主体工程总投资的35%；银行贷款558亿元，占主体工程总投资的45%。在计算建设期贷款利息后，总投资约为1365亿元，另外配套工程还需要投资308亿元。
　　但就整个工程而言，更大规模的融资问题尚待解决。据水利部的专家估计，南水北调工程全部完工将历时数十年，总投资超过5000亿元。能否顺利解决建设资金问题，是工程的关键前提所在。
　　据张基尧口述，南水北调工程经研究定性为准公益性工程，由政府主导，市场化运作，企业化管理，用水户参与。工程性质明确后，东中线一期工程资金的来源主要从三方面着手：中央财政、南水北调基金和银行贷款。政府出一点，基金集一点，银行贷一点，就是当时资金筹措的情况。中央财政、南水北调基金和贷款的金额和比例分别是：中央财政资金248亿元，占20%；地方筹集基金434亿元，占35%；贷款558亿元，占45%。
　　随着工作的深入，南水北调东中线一期工程资金需要量发生巨大变化，当时批复总体规划时的1240亿元已远远不够。2005年，东中线一期工程可行性研究报告编制完成，资金总量比总体规划翻了一番，高达2546亿元。
　　“筹集1240亿元的时候，好不容易才让中央财政出20%，增加的1000多亿元都让政府出肯定不可能，于是我们‘盯’上了三峡工程基金。经过多轮的协商、协调，最后的结果是，三峡工程基金在三峡工程建成后转化为大型水利工程建设基金，其中一部分用于南水北调工程建设，剩余部分用于三峡后期建设和扶持。同时，在南水北调工程中不受益的西部地区，征收的三峡基金全部返还地方用于水利基础设施建设。”张基尧说。
　　工程建设
　　要让主体是东西流向的水跨越千里从南方引到北方，可不是件容易的事。
　　东线从长江江苏扬州段调水，经过江苏，到达山东、河北和天津；中线从丹江口水库调水，经河南，到河北、北京和天津；西线规划从长江上游调水到黄河上游，供应西北和华北，西线由于技术、环境、民族等诸多因素，仍在规划阶段。
　　东线工程从长江下游引水，水源丰沛，可利用现有泵站和河道，工程较简单，投资较小，易于分期建设。东线工程是在现有的江苏省江水北调工程、京杭运河工程、淮河现有工程和其他相关工程基础上建设的，包括输水系统和蓄水工程。
　　中线工程地理位置优越，可基本自流输水，工程投资较大；水源水质好，规划输水干线与现有河道全部立交，水质易于保护；输水渠线所处位置地势较高，可解决京、津、冀、豫等京广铁路沿线的城市供水问题。
　　目前备受关注的中线一期工程即将通水。河南省水利厅厅长、省南水北调办主任王小平向本刊记者介绍，中线主体工程于2013年底胜利完工，计划今年5月底完成与通水有关的全部尾工项目和通水验收工作，6月开展充水试验，10月通水。按照配套工程与干线工程同步建设、同步建成、同步达效的要求，推进配套工程建设，目前已完成建设任务的87%。
　　工程的建设，许多地方都是牵一发而动全身的，所以南水北调工程建设中对质量的要求近乎苛刻。“安全监测系统的建设已经成为水利水电工程建设的一个重要组成部分。”北京中水科水电科技开发有限公司监测事业部主任孙建会对本刊记者表示，“在施工期，安全监测起着检查和监督施工质量、改进和完善施工工艺、校核设计计算假定、检验参数优化方案的重要作用。” 　　在黄河以南，方城段6标段地质条件最为复杂。全长7.55公里，其中膨胀土5.5公里、硬岩近1公里、淤泥带近1公里、高渗水地层近3公里。在这种情况下，本来就要求严格的方城段6标项目经理陈建国更加“苛刻”。有一次夜间改性土施工，一个作业队辗轧第15层土时，检测压实度为97.9%，与施工规范相差0.1%。这时正赶上陈建国夜巡，他严厉批评作业队负责人，要求把第15层推掉，重新化验土料，重新配比，直到合格为止。
　　正是众多陈建国这样的建设者和技术工作者，南水北调这一浩繁工程才得以保质保量地推进，保证南水北调的“血管”畅通。
　　破解难题
　　南水北调工程建设中一个个技术难题像拦路虎一样接踵而至。
　　穿黄工程是南水北调中线的咽喉工程。在穿越大江大河的隧道施工中，穿黄工程是国内盾构领域在高地下水，大埋深，充满泥沙、淤泥等复合沉积地层中的第一次穿越，是国内第一条穿越黄河的输水隧道，也是国内在饱和水位下埋深最大的一次盾构穿越，堪称人类历史上最宏大的穿越大江大河工程。
　　如何让“长江水”顺利穿越黄河？如何从黄河底复杂的地层中开凿数千米的隧洞？如何保证隧洞能承受黄河河水和河床的沉重压力而不漏水？这些巨大的难题，在国际水利工程界也难求借鉴。
　　工欲善其事必先利其器。项目部既耗费两亿多元的巨资引进了德国的盾构机，更靠自己的科技攻关破解了诸多技术难题。经过技术人员的刻苦钻研，穿黄工程先后攻克了七项在国内外具有挑战性的技术难题。
　　当时国外的维修机构开出了一个让人匪夷所思的条件：一个维修人员月工资20万美元，而且不能限制维修期限。也就是说，不管多长时间，外方不能保证，中方不得干涉。这是一个典型的霸王条款。穿黄项目部断然辞绝，决定依靠自己的力量进行技术攻关。经过长达一个多月的艰辛探索，项目部终于找到了切实可行的解决方案。
　　随着一个个技术难题的成功破解，全长4.25公里的穿黄工程两条隧洞顺利完成，上游洞误差不超过5厘米，下游洞误差不超过3厘米，盾构精度大大高于误差不超过10厘米的设计要求。通水之时，长江与黄河将实现有史以来的第一次擦肩而过。
　　南水北调工程还要面临许多世界性难题，例如膨胀土（岩）处理。膨胀土处理被称为“土工界的癌症”。南水北调中线工程穿越膨胀土渠段累计长约340公里。膨胀土雨水膨胀，晴天收缩，极易造成渠道边坡失稳，对工程的安全运行产生严重危害。中线工程通过新乡潞王坟膨胀岩试验段和南阳膨胀土试验段现场原型试验，提出了安全可靠、经济合理的处理措施及施工方法。目前，采取改性土换填、抗滑桩等措施，全面完成膨胀土渠段处理，效果良好。