根據江蘇省製定的《裏下河水源規劃要點》，江蘇東引規劃采用“兩河引水、三路輸水”的工程布局，即開辟泰州引江河，疏浚新通揚運河兩條自流引江河道；拓浚三陽河—潼河、鹵汀河—下宮河、泰東河—通榆河，分三路向裏下河腹部和東部沿海地區輸水。
裏下河水源調整工程措施需結合南水北調與江蘇東引規劃統籌考慮。三陽河、潼河是常年輸水北調的骨幹工程。根據《南水北調東線工程規劃（2001年修訂）》，泰州引江河、新通揚運河（九裏溝—宜陵河段）是冬春季節長江低潮位時向三陽河加力送水的骨幹工程，泰東河是連接泰州引江河和通榆河的工程。目前，泰州引江河、新通揚運河、泰東河工程均已通過竣工驗收，運行管理情況良好，正在發揮著引水、航運、排澇和改善水環境的綜合效益。此外，按原屬北調灌區的麵積調整到東引灌區的麵積比例，對東引骨幹工程投資給予適當的補償。根據通榆河、泰州引江河、鹵汀河、下宮河、大三王河、潮河總投資，按麵積分攤，再按調水與排澇等比例分攤。
三、梯級泵站工程
據水利部淮委會、海委會製定的南水北調東線工程修訂規劃，整個工程分三期完成。第一期工程總計37座泵站，其中已有泵站16座、機泵129台，需新建泵站21座、機泵103台；第二期工程需新建泵站13座，機泵60台；第三期工程需新建泵站17座，機泵115台。總計需新建泵站51座，機泵278台。總裝機容量52.9萬千瓦，總裝機流量7197立方米/秒。由於南水北調東線工程是一項由多級泵站群組成的提水北調工程，所以泵站成為這項工程最為核心、最為關鍵的部位。
南水北調東線工程泵站的特點是揚程低（多在2～6米）、流量大（單機流量一般為15～40立方米/秒）、運行時間長（黃河以南泵站約5000小時/年），部分泵站兼有排澇任務，要求泵站運轉靈活、效率高。因此，東線工程泵站的布置具有更高的要求：
（1）按照南水北調東線工程總體規劃原則，充分利用現有河道、湖泊調蓄和輸水。
（2）在一期工程泵站布置的同時考慮二期（或三期）泵站的總體布局。
（3）所有泵站均以調水為主，適當結合地方排澇。
（4）盡量減少對已有工程的影響和移民拆遷數量，節約工程投資。
（5）便於工程總體布置，方便施工及運行管理。
（6）總體布置應兼顧防洪、排澇、航運等各方麵因素。
四、蓄水工程
南水北調東線工程輸水幹線長達1156千米，從長江至東平湖設13個梯級泵站，逐級提水北送，總揚程達65米，一期抽江水量500立方米/秒。如此浩大的調水工程需要沿線蓄水工程起到調節作用，從而實現東線工程的優化調度。東線工程規劃也對蓄水工程做了研究。
東線工程沿線黃河以南有洪澤湖、駱馬湖、南四湖、東平湖等湖泊，略加整修加固，總計調節庫容達75.7億立方米，不需新增蓄水工程。黃河以北現有天津市北大港水庫可繼續使用，天津市團泊窪和河北省的千頃窪需擴建，並新建河北省大浪澱、浪窪，黃河以北五處平原水庫總調節庫容14.9億立方米，形成沿輸水線路的水量調節係統。
洪澤湖主要受納和調節淮水，總庫容42.5億立方米，非汛期調節庫容31.5億立方米，是係統內最大調蓄場所。根據東線一期工程規劃，洪澤湖非汛期蓄水位擬從13.0米抬高到13.5米，可增加調蓄庫容8.25億立方米。洪澤湖非汛期蓄水位抬高至13.5米後，影響麵積達1369.89平方千米，影響處理工程主要有濱湖圩堤防護工程、通湖河道影響處理工程、江蘇影響處理區圩區排澇工程及安徽影響處理區窪地排澇工程。
駱馬湖和南四湖受納和調蓄沂沭泗水，其中駱馬湖總庫容9.1億立方米，非汛期調節庫容5.9億立方米。上級湖（主要包括南陽湖、獨山湖和昭陽湖）和下級湖（主要包括微山湖）總庫容17.1億立方米，非汛期調節庫容11.3億立方米。東線第一期工程擬將南四湖下級湖非汛期蓄水位32.5米抬高0.5～33米，增加調蓄庫容3.06億立方米。南四湖下級湖抬高蓄水位0.5米後，南四湖湖區蓄水條件發生了變化，對當地漁湖民的生產、生活會產生部分負麵影響，東線工程也將根據實際情況做出適當補償。
東平湖是大汶河彙入黃河入口地區的窪地，現有庫容1.0億立方米，沒有蓄水任務，現規劃利用東平湖老湖區蓄水。在進一步擴大庫容的情況下，它將成為江水過黃河向北輸送的重要調蓄樞紐。東平湖蓄水後，需對東平湖圩堤進行加固處理和淹沒補償。東平湖蓄水影響處理工程主要有圍堤加固工程、堂子排澇站改建工程、濟平幹渠湖內引渠清淤工程。
千頃窪、大浪澱、北大港等窪澱總庫容8.06億立方米，是調水入華北的主要蓄水水庫。南水北調東線工程規劃擴建千頃窪及大浪澱兩座調蓄水庫的庫容分別為2.23億立方米及2.54億立方米。北大港水庫除險加固工程將加高加固圩堤24.5千米，護坡26.8千米，修建圩堤堤頂公路52.1千米。可確保水庫蓄水位達到5.5米、蓄水量達到4.03億立方米時的蓄水安全，可成為引黃濟津以及未來南水北調東線調水工程的調蓄水庫。
規劃全線調節庫容為59.70億立方米，其中黃河以南48.95億立方米，黃河以北10.75立方米；全線調節庫容比現狀增加19.42億立方米，其中黃河以南15.01億立方米，黃河以北4.41億立方米。這些湖泊和窪澱使南水北調東線水資源係統具有較大的調蓄能力，為工程運行調度創造了不可多得的有利條件。這是南水北調東線工程突出的優越性之一。
第三節 東線治汙
為落實朱鎔基、溫家寶同誌關於南水北調東線工程治汙規劃的有關指示精神，體現“先節水後調水，先治汙後通水，先環保後用水”的“三先三後”原則，保證東線調水水質，國家計劃委員會會同水利部、國家環保總局、建設部等部門製定了南水北調東線工程治汙規劃。
一、規劃目標
東線工程規劃編製遵循確保輸水水質、治汙促進節水的原則，突出調水工程需求、地方行政首長負責製的原則。治汙規劃總目標是確保輸水幹線的水質達到地表水環境質量Ⅲ類水標準，同時，受水區要加大汙水處理和再利用，規劃東線受水區汙水處理率提高到2010年的74%、2030年的81%，汙水處理再利用於城市工業和市政雜用，2010年38億立方米，2030年60億立方米。下麵以2010年為目標年對東線治汙目標進行說明。
（一）水質目標
2010年，南水北調東線工程輸水幹線規劃區44個控製斷麵達地表水環境質量Ⅲ類標準，衛運河山東段、衛運河河北段、北排河等3個季節性河流斷麵COD控製在70毫克/升（其他指標按照農灌標準執行），保障回用水水質要求，汙水不進入輸水幹線；江蘇、山東、天津用水區槐泗河、小清河、天津市區用水段3個控製斷麵達地表水環境質量Ⅲ類標準；河南、安徽規劃區淮河幹流沫河口及入洪澤湖支流五河斷麵達地表水環境質量Ⅲ類標準，衛河河南段龍王廟斷麵2010年控製在70毫克/升（其他指標按照農灌標準執行），保障回用水水質要求，汙水不進入輸水幹線。
（二）汙染物總量控製目標
（1）2010年，安徽、河南、河北、天津COD排放總量控製在35.0萬噸，削減率為23.9%；COD入輸水幹線量控製在2.7萬噸，減少率為91.3%；氨氮排放總量控製在5.1萬噸，削減率為42.7%；氨氮入輸水幹線量控製在0.3萬噸，減少率為94.9%。
（2）2010年，全線COD排放總量從97.2萬噸削減至54.7萬噸、削減率為43.7%；COD入輸水幹渠量從67.1萬噸削減至9.0萬噸，減少率為86.6%；氨氮排放量從13.9萬噸削減至7.1萬噸，削減率為49.2%；氨氮入輸水幹渠量從9.6萬噸削減至0.8萬噸，減少率為91.1%。
二、治汙規劃分區
（一）規劃範圍
按照南水北調東線工程總體規劃，治汙規劃範圍覆蓋對調水水質有影響的區域，治汙規劃區域包含6個省市（直轄市）、23個市（地級市）、105個縣（縣級市、縣城和區）。
（二）規劃分區
規劃按南水北調輸水線路、用水區域和相關水域的保護要求，劃分為輸水幹線規劃區，山東、天津用水規劃區（含江蘇泰州），河南、安徽規劃區。
規劃區域由3個規劃區、8個控製區、53個控製單元組成，以控製單元作為規劃汙染治理方案和進行水質輸入響應分析的基礎單元。
輸水幹線規劃區為輸水主幹渠所在區域，由淮河流域江蘇控製區、淮河流域山東控製區、黃河流域山東控製區、海河流域河北控製區、海河流域山東控製區、海河流域天津控製區共6個控製區組成，包括新通揚運河、北澄子河、入江水道、淮河盱眙段、老汴河（濉河）、大運河淮陰段等47個控製單元。
山東、天津用水規劃區為南水北調東線工程末端接用水區和膠東輸水幹線起始區接用水區，由淮河流域江蘇控製區、黃河流域山東控製區、海河流域天津控製區共3個控製區組成，包括槐泗河、小清河、天津市區用水段等3個控製單元。
河南、安徽規劃區為保護漳衛新河和洪澤湖水質的汙染控製區，由淮河流域安徽控製區、海河流域河南控製區2個控製區組成，包括淮河幹流、入洪澤湖支流、衛河河南段等3個控製單元。
三、規劃重點控製區域
（一）水質敏感區
水質敏感區主要分布於南水北調東線輸水幹線規劃區內駱馬湖以北的28個控製單元：
（1）光府河、老運河、趙王河、梁濟運河（李集）、梁濟運河（鄧樓）、城郭河、老運河（微山段）、衛運河河北段八個單元（有六項以上的水質指標超標）。
（2）洙水河、邳蒼分洪道、泗河、泉河四個單元（五項水質指標超標）。
（3）不牢河、白馬河、東魚河、洙趙新河、大汶河、衛運河山東段、南運河山東段、南運河河北段八個單元（四項水質指標超標）。
（4）大運河邳州段、沛沿河、韓莊運河、嶧城沙河、小運河—六五河—七一河、清涼江河北段（楊圈閘）、清涼江河北段（楊二莊）、馬廠減河八個單元（三項水質指標超標）。
另外，河南、安徽規劃區內衛運河河南段四項水質指標超標，也屬於水質敏感區。
（二）汙染控製重點區
輸水幹線規劃區內，光府河、不牢河、大汶河、房亭河、東魚河、洙趙新河、大運河淮陰段、城郭河、北排河、衛運河山東段、泗河、東平湖11個控製單元COD排放量為29萬噸，占輸水幹線規劃區排汙總量的62%，為輸水幹線規劃區汙染控製重點區。