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东线工程利用江苏省已有的江水北调工程，逐步扩大调水规模并延长输水线路。从长江下游扬州附近抽引长江水，利用京杭大运河及与其平行的河道逐级提水北送，并连接起调蓄作用的洪泽湖、骆马湖、南四湖、东平湖。出东平湖后分两路输水：一路向北，在位山附近经隧洞穿过黄河，经扩挖现有河道进入南运河，自流到天津；另一路向东，通过胶东地区输水干线经济南输水到烟台、威海。
长江下游水量丰富，多年平均入海水量达9600亿m3，即使在特枯年也有6000多亿m3，为东线工程提供了优越的水源条件。东线工程从长江下游抽水，水源充沛，可调水量取决于工程规模。
总体规划中考虑以2000年为现状水平年，2010年为近期规划水平年，2030年为中期规划水平年，对2050年进行远景展望。东线工程规划分三期实施：第一期工程向山东省鲁北地区和山东半岛补充水量，抽江500m3/s，过黄河50 m3/s，向山东半岛供水50 m3/s；第二期工程在第一期工程基础上扩大北调规模，供水范围扩大至河北、天津，抽江600m3/s，过黄河100 m3/s，向山东半岛供水50 m3/s；第三期工程在第二期工程基础上继续扩大北调规模，实现抽江800m3/s，过黄河200 m3/s，向山东半岛供水90 m3/s的最终规模。第一期工程与第二期工程规划水平年均为2010年，2007年东线第一期工程通水到山东；第三期工程规划水平年为2030年。
东线工程供水范围：分为黄河以南、山东半岛和黄河以北三片,涉及苏、皖、鲁、冀、津五省市。
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