南水北调的每一条输水工程都是我国继长江三峡工程之后最大的超大型水利工程。东线和中线的输水线路长度均在1000km以上，西线调水工程要建300m高坝，开凿100km以上的超长隧洞；每条线的输水流量为500~800m3/s，年调水量为100~150亿m3。无论是调水线路的长度，还是调水的规模都超过目前世界上已建的最大调水工程。40多年来，各有关方面做了大量工作，积累了丰富的勘测、规划、设计和科研成果，为科学决策提供了重要依据。调水工程中的主要技术问题基本清楚，技术上是可行的。但是工程规模巨大，大型建筑物数量多，工程地质条件复杂，环境影响范围广，调度运行管理要求高，许多技术问题已达到或超过当今世界水平，有待深入研究，以便工程顺利建设，确保工程安全运行，充分发挥工程应有的效益。
    主要研究内容有：

    1、区域性特殊土的岩土力学研究
    膨胀土、黄土和软岩的工程地质特性与力学特性研究；强地震区饱和沙土液化及其对工程的影响；软土地基加固技术；煤矿采空区地基处理研究等。

    2、主要水工建筑物结构和工程力学研究
    穿黄隧洞或渡槽的结构分析；跨河越岭输水建筑物的新结构、新材料、新工艺及可靠度分析；混凝土坝加高的结构、材料和施工技术；水工结构抗震安全性研究等。

    3、长距离巨型输水系统的水力学及泥沙研究
    总干渠运行控制模式；输水明渠最优等容量控制断面；穿黄隧洞非恒定流分析；交叉建筑物水力学和泥沙问题；冬季输水问题；输水系统安全监测研究等。

    4、施工技术研究
    泥水盾构施工技术；高寒地区筑坝技术；深埋超长隧洞施工技术；大型薄壳渡槽高强预应力混凝土及施工工艺研究等。

    5、水质保护与环境影响研究
    水源区的水质保护与生态建设；调水对水源区下游水质与生态环境影响及对策措施；输水渠道的水质管理与保护技术；输水沿线的生态变化与对策措施；供水区供水、排水、污水处理；输水系统自然灾害规律、预测、预防及风险研究等。

    6、水资源高效利用与优化配置研究
    有效水量的研究；水资源优化配置；多水源、多用户联合调控技术；水量实时监控调度自动化技术；调水工程信息系统研究等。