一直到上世紀90年代，相關的論證與爭論依然存在。國務院南水北調辦第一任主任張基堯也曾回憶稱，1997年，有一次相關部門就南水北調相關工作在開會，會上幾種意見爭執不下。
曾任南水北調規劃設計管理局局長，參與了《南水北調工程總體規劃》起草全過程的北京師范大學水科學研究院院長許新宜在接受媒體采訪時表示，當時主要爭論的問題有三個：一是北方到底缺不缺水？如果缺，缺多少？二是水源地能調出多少？三是生態與環境問題。
顯然，構想通往現實的道路，并不容易走。
1998年長江遭遇特大洪水。2000年、2001年，北方發生嚴重干旱。這加速了南水北調總體規劃工程的推進。張基堯回憶：這給了我們新的啟示——不僅要加強防汛工程的建設，還要利用洪水資源給北方多補水，在減少南方洪澇災害的同時，兼顧北方對水資源的需求。
2002年，中央審議通過了《南水北調工程總體規劃》。隨后，2003年10月，南水北調中線一期工程開工建設。
水質安全是一條“調水底線”
實際上，無論是開工前，還是開工后，關于南水北調中線工程的環境問題一直備受關注，而這當中關于水質的擔心更是不絕于耳。
“南水北調工程在開工建設之初就明確提出‘先治污后通水，先環保后用水’，確保水質安全，這是一條調水底線。”國務院南水北調辦公室主任鄂竟平這樣回應。
“天然水資源是自然稟賦。從人與自然和諧相處的觀點來看，我們不能把水吃干喝凈。對于地區的發展來說，我們要考慮地區水資源的承載力，適水發展，采取“以供定需”的策略。在各行各業、全社會全面實現節水，嚴格需水管理，保護珍稀的水資源。”對于南水北調過程中水資源的保護和開發，劉昌明有著自己的觀點。
公開資料顯示，丹江口水庫是亞洲第一大人工淡水湖，水庫最大水面面積1022.75平方公里，總庫容339億立方米，被稱為漢江的天然水位調節器，有“亞洲天池”之美譽。談及外界頗為關心的中線工程源頭——丹江口水庫水質情況，環境部污染防治司司長趙英民說：“（相關部門）根據2006年到2014年水質監測資料對漢江入庫水進行了分析，占總入庫水量90%的漢江入庫水，水質穩定為優；對丹江口庫體水質分析，水庫庫體的水質也穩定為優。”
事實上，為加強南水北調中線工程水質安全與管理，國務院印發了《丹江口庫區及上游水污染防治和水土保持“十二五”規劃》，進行源頭保水。丹江口庫區及上游湖北、河南、陜西三省先后關閉了一批污染嚴重的企業，嚴格審批新開工項目，同時加大了環境基礎設施建設力度。
除了保護水源地的水質外，南水北調中線總干渠80%以上都是露天的明渠。南水北調辦公室環保司副司長范治暉對外表示，中線工程在輸水總干渠兩側打造了生態走廊，在干線周圍還設有綠化帶、隔離帶、保護帶等，最大限度降低對總干渠水質的污染風險。此外，沿線每段都有退水設施，通過關閉閘門可及時截斷污染水。據了解，中線干線共設有64個節制閘、60個控制閘、95個分水閘、54個退水閘，一旦發生突發污染情況，可以分段關閉閘門，通過退水閘將渠道內的污水排出，避免“問題水”北上。
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