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南水北调工程共涉及中国长江、黄河、淮河和海河四大流域。长江作为调水的源头，其水量和环境的承受能力备受关注；黄淮海流域属于严重缺水地区，但由于所处地理位置的不同，工程重点及不同时期目标也各具特色。
据科学时报报道，中国水利部所属四大流域水利委员会负责人近日表示，南水北调为各流域带来了不同的发展机遇，也将为中国水资源的合理开发利用奠定坚实的基础。
——长江水利委员会主任蔡其华：“南北双赢”的中线工程
中线工程无论是对北方受水区、调水沿线地区还是长江流域本身，都产生巨大益处。
中线工程近期年均调水量95亿立方米，后期根据需要进一步扩大调水规模，可使受水地区的缺水问题得到有效解决，生态环境将获显著改善。
中线工程丹江口水库大坝加高后，防洪库容将由77亿立方米增加到110亿立方米，将有效提高汉江中下游地区的防洪能力。对保护汉江中下游的水环境同样也起到积极的作用，预计可基本消除曾严重威胁武汉等城市春季供水安全的问题。
中线工程的总干渠不仅是一条“清水长廊”，也是一条“绿色长廊”。沿线河流均与总干渠立体交叉，可保证水质。丹江口水库充沛的水量，可以方便地流入当地河流中，清理河道水环境，带动绿化、生态绿色农业发展，改善当地生态环境。
中线工程总投资约920亿元，这些投资的40%将转化为消费资金，将拉动建材业、制造业、交通运输业以及第三产业的发展，带动南方调水区、调水沿线地区、北方受水区经济结构的战略性调整。
——黄河水利委员会主任李国英：“西线”补水救黄河
南水北调西线工程是补充黄河水资源不足，解决中国西北地区干旱缺水，促进黄河治理开发的重大战略工程。
据预测，黄河流域在充分考虑节水的情况下，下游流域外供水按中国国务院分水指标控制，正常来水年份2010年流域缺水40亿立方米，2030年缺水110亿立方米，中等枯水年份缺水更多。缺水将成为黄河流域和相关地区经济社会可持续发展的制约因素，实施南水北调西线工程是解决缺水的根本途径。
西线工程分三期实施，第一期调水40亿立方米，第二期调水达到90亿立方米，第三期调水达到170亿立方米，基本满足黄河上中游6省、区和邻近地区2050年前的用水需求，同时促进黄河的治理开发，促进上中游的河道治理，并相机向黄河下游供水，缓解黄河下游断流等生态环境问题。
——淮河水利委员会主任钱敏：东线入淮重在防污
东线工程在进入淮河流域后，重点是在防污方面。
东线工程的水源是长江下游，水量丰富，水质为2类，提供了优越的水源条件。从目前的监测指标来看，骆马湖以南输水干线基本符合3类水质标准，骆马湖以北至东平湖水质较差，指标超过4类标准，过黄河入海河流域后，水质全部为劣5类。为确保东线工程全线输水水质达到中国国家地表水环境质量3类水标准，必须实行节水为先，治污为本，配合截污导流，污水资源化和流域综合整治工程，形成“治理、截污、导流、回用、整治”一体化的治污工程体系。
在输水干线实施清水廊道工程，在用水区实施用水保障工程，在规划区实施水质改善工程。治污工程应与调水主体工程同期实施，同期发挥效益。要确保治污工程的投资，规划确定的水质目标与治理措施，要逐级分解，落实责任，运用行政、法律、经济的手段确保输水干线水质目标的实现。
——海河水利委员会主任王志民：白洋淀将恢复生机
南水北调工程的实施，将从根本上解决海河流域的缺水问题：海河流域受水区总面积约10万平方公里，2010年通水后，引长江水约70亿立方米，城乡供水能力将有较大提高。生态环境恶化趋势得到遏制并有所改善。
调水沿线城市基本上不再开采地下水，浅层地下水将得到恢复；白洋淀等湿地得到维持并恢复生机；通过管理调配可望扭转部分平原河道常年干涸状态。流域生态环境开始进入良性循环。
海河流域受水区16座大中城市要以长江水为第一水源，减少或禁止开采地下水，并把过去挤占的农业水量退还给农村。受水区农村要立足于多用城市达标污水，用好当地地表水，开发利用微咸水。
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