中国西部地区包括12个省市及自治区，即西南五省区市、西北五省区和内蒙古、广西。总面积约686万平方公里，约占全国总面积的 72%。
西部大部分省区市在10摄氏度以下，有近一半地区年降水量在200毫米以下，平均人口密度每平方公里在有50人以下，这一规律与胡焕庸当年提出的黑河——腾冲人口分界理论相符。
以解决西北地区缺水问题为目标的研究由来已久，其中主要有三大构想：
其一：郭开的朔天运河方案，又称“大西线调水工程”。
其核心是 从雅鲁藏布江引水，通过串联西南地区五大江河，将水引入黄河，再输往中国北方和西部缺水地区。
郭开认为，该方案能从根本上解决北方干旱、黄河断流、沙漠扩展等问题，是南水北调的“终极答案”。但经测算有些水坝的高度需要400-800米，远远超出了当时和现在的能力范围。
根据郭开在1997年不变价的预算，主干项目投资为2250亿元 ，工期5年。
至今该工程并未被实施，仍是一个存在于图纸上的设想
其二： “红旗河”西部调水方案。
这是一项旨在将青藏高原东南部丰沛水资源调往西北干旱区的战略性研究方案。
王浩院士课题组在2016年初组建组，以“最低的工程难度和全程自流”为基本前提，探索出了一个现实可行的调水方案，命名为“红旗河”西部调水方案。
构想以雅鲁藏布江、怒江、澜沧江 等大江大河为水源，从雅鲁藏布江“大拐弯”附近取水，沿青藏高原边缘自流，经川、青、甘等地，最终通向新疆、内蒙等西北区域。
建成后，年调水量600亿立方米，相当于3000个西湖！能让西北56%的沙漠变成20万平方公里绿洲——差不多三个江苏省那么大！
工程全程自流，通过“隧洞+水库+明渠”组合输水，主线最大坝高不超280米，最长隧洞约55公里。主体工程总投资估算 不超过4万亿元 。
经多年优化和专家论证，目前仍然仅为民间构想 。
其三：南水北调西线工程
指从四川长江上游支流雅砻江、大渡河等长江水系调水，至黄河上游青、甘、宁、蒙、陕、晋等地的长距离调水工程，补充黄河上游水不足，调水170亿立方米，基本上能缓解黄河上中游地区2050年左右的缺水。
西线调水工程项目规划分三期实施，工程规划于2001年通过审查。
2020年4月16日，黄河水利委员会组织南水北调西线工程综合查勘出征仪式。
目前，具体施工方案论证中。
其他西部调水工程
南水北调安阳段 ：从南水北调中线总干渠39号口门取水，通过三级加压泵站和输水管道将南水北调优质水源调入西部地区，年调水7000万立方米，全长50.8公里，总投资15.95亿元，2022年底试通水。
引大济岷工程 ：自上世纪90年代开始提出，2025年11月启动，计划用8年时间。工程从大渡河泸定电站库区引水，引水线路总长304千米（隧洞214千米，管道及建筑物90千米），将大渡河水引入成都平原，总工程投资约680亿元。
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