自南水北调工程提出至今我国大部分地区实现了水资源的合理调配，但由于西北地区的南水北调工程太过巨大，很多方面难以落实。于是有科研人员提出了“天河工程”——从天上调“水”，构建一条“空中运河”。实际上这是中国南水北调工程的一个大胆猜想，目前我国的科研人员正在积极论证研究。
中国幅员辽阔，地理形势西高东低，复杂多样。所跨经纬度距离也超过了世界上大部分国家，从南到北依次从热带一直跨过寒温带等五个温度带。我国的气候条件和地理形势决定了南北方以及东西方降雨量的巨大差别，南多北少，东多西少。
由于我国大部分矿产资源集中在北方，而且北方一直是我国重工业开发的重点区域，工业基地密集。又随着中西部的开发，我国北部降雨量以及其它自然水资源已经无法满足日益增长的发展需求。南方水资源丰富，降雨量相较于北方有明显的优势，于是在1958年，南水北调工程被正式提出了。
南水北调自1952年毛泽东主席在视察了黄河、汉水两岸以及东湖后，将南水北调的宏伟构想提出。
1958年，关于南水北调的工作指示正式颁布，确定了 “蓄调兼施，综合利用，统筹兼顾，南北两利，以有济无，以多补少，使水尽其用，地尽其利。”的指导方针。
在经过无数次勘测和研究后，研究人员终于确定规划了南水北调工程以“四横三纵”为主体的三条干线。通过东、中、西调水线路与四大河长江、黄河、海河以及淮河联系在一起，将南方地区丰富的水资源向北方调配，满足北方的发展需求。
南水北调工程是中国成立以来投入最大的战略性工程，它涉及了全国各区域的资源配置，为实现中华民族伟大复兴起到关键性的推动。
南水北调三条主干线互不干扰、互不代替，分别为各自所在的区域根据发展需要对水资源的需求提供合理的供水。
其中东线工程的建成可以实现为华北华东五省提供超过100亿立方米的供水量，2021年5月东线一期向北沿线建成，此次工程单向山东提供了超过6亿立方米的供水。解决了鲁北、鲁西南以及胶东地区的水资源紧缺问题。
中线工程于2014年完工正式通水，为北京、天津、河北、河南等省市缓解了平原水资源短缺的问题。通水后单是向北京的供水量超过10亿立方米，为受水区各省市经济社会的稳定发展带来了极大的改善。截至目前我国对南水北调工程已投入超过2500亿人民币。
南水北调的意义南水北调不只解决了北方的缺水问题，同时也增加了河道运输的承载和通航保证，由此各种资源的运输和配置效率都得到了大幅度的提升。不再使水资源缺乏的地区受到制约，各方面的发展都可以稳定持续地进行。
南水北调有效改善了北方多数地区的自然环境，回补北方地下水以及自然水域的水量，保护了当地生态系统的物种多样性，同时也改善了部分地区的水资源质量。
全国为数不多的粮仓，大部分都在北方，水资源的合理调动同样保证了粮食作物的生长和收获。为全国粮食和蔬菜的稳定输出提供了保证。由此一来，北方在各方面发展得到保证的情况下，经济的发展也得到稳定的提升，促进了北方地区在经济结构方面的调整和完善。南北方协调发展，促进全国和谐发展。
南水北调工程确实改善了南北方水资源的合理分配，但西北地区仍然还没有得到相应的改善。由于西北地区环境生态的恶劣以及我国在技术层面还无法及时解决西北地区在南水北调工程上的落实。2016年，科研人员提出了“天河工程”这项不一般的工程。
这一大胆想法引起了世界上各国科学家的强烈关注，“天河工程”就是在大气空间中找到一个稳定有序的水汽运输通道。形成降雨的水汽就在这条通道内互相流通，大气环流影响着其中的水汽含量，也与地面的气候环境有一定的关系。
提出者表示在大气边界层与对流层之间的范围内存在一条“天河”，通过这条“河”将大气空间中的水汽跨区域调到需要供水的地方，这就是“天河工程“。
“天河工程”已经提出就引起了世界的强烈关注，很多国外科学家认为这是一项不可能实现的巨大工程，但目前我国科研人员已经形成了一系列的实验理论和论证，再过不久就可以在现实中展开突破性试验。
在大气通道刚被发现时，由于当时科学技术的落后和不完善，科学家们无法证实利用大气通道向其他地区降水这一猜想的实践性，只能通过对数据的测量和分析得出这一设想的可行性。如今的科技相比之前足够发达，科学家们终于有机会能够将理论付诸于现实中。
那么“天河工程”需要如何实现呢？考虑到我国实际的气候、环境、技术等方面的实际条件，我国的科学家们需要对哪些方面进行研究？接下来我们就讲一讲“天河工程”的具体实现方法。
通过对大气中水汽含量及‘迁徙’路线的监测，掌握水汽‘迁徙’规律，并在有条件的地区进行人工干预，解决北方地区地表水资源短缺的局面。
工程原理就是人工干预大气中水汽的分布和流向，将这些负责降雨的水汽通过大气通道运送到西北地区去。简单来说就是将大量的水蒸气在空中吹向需要降雨的地区，再通过地面的设备人工降雨。南方的积雨云飘向西北进行降水，实现了空中水资源的调水。
这一工程在理论上可是实现三江源、祁连山、柴达木盆地等缺水地区的降水量增加超过2亿立方米，三江源地区甚至可达25亿立方米。
这项工程需要多方面的配合，需要卫星探测和地面检测同时进行。我国已发射的是资源探测专业卫星已经成功找到合适的大气通道，据探测这些通道内高空风的风向和风速都足够把水蒸气稳定的运送出去。
我们需要找到一条起于水资源丰沛地区至于西北的大气通道，在起点处利用各种科学手段大量的产生水蒸气升至空中在通道内聚集，在人工干预和大气环流下将水汽吹至终点。利用人工降雨技术实现降雨，搭建一条“空中运河”。
卫星与地面设备和人员的相互配合，目前能轻松地追踪到大气通道，我国的科学家们已经将工程推进到验证阶段。
科技上的壁垒由于“天河工程”还需要人工降雨技术的配合，很多人认为人工降雨本身是不是也可以缓解干旱地区的水资源短缺问题。人工降雨的前提是降雨地区本身就需要有足够的水汽含量，只有到达一定的水汽含量后，相关部门利用飞机或者发射火箭弹等方式，向天空中释放加速水汽凝结的干冰盐粉，从而实现降雨。
而人工降雨只是“天河工程”的一部分，距离实现还有很多前提。并不是人工降雨那样，只是进行一定区域的通过降雨来补水，工程需要对整个通道内的水汽进出、风向流动、时机位置等方面进行研究，改善大区域水资源的合理配置。
目前卫星还没有找到非常合适的大气通道，另外通道起点的水汽含量还需要更多实验和数据来确定最合适的数值。最重要的是科学家们需要摸清大气通道的变化规律，结合地面与天空的变化得出最适合的结果。
目前得到的实验结果还无法总结出一套用于工程中的水循环过程，科研人员还需要更多的研究和考察。最基本的就是我们还没有掌握基础的降雨位置和降雨时间，水汽送至需要降水的位置后，在特定的位置降落，还需要总结水汽与地面配合的经验。
调水的效果“四横三纵、南北调配、东西互济”
中国的南水北调工程实现以来，我们解决了许多来自自然环境、生态环境、社会环境等方面的难题，实现了这一极端复杂又具有显著优势的重大战略性基础设设施。
南水北调规划至今调水量超过400亿立方米，相当于3000个西湖水的总量，有超过1.2亿人口在南水北调工程下，脱离了水资源缺乏的生活生产状态。
南方的清水使河北省人民告别了长期使用的高氟水、苦碱水，南水北调改善了大部分省市的地下水和自然水资源的水质，保证了居民的生命健康和生产生活稳定。
济南是著名的泉城，七十二名泉名扬天下。南水北调工程保证了泉城所有泉眼的水量，不会再有干涸的威胁存在。节水保泉，关爱家园。
据计算“天河工程”若能实现，将会为中国节省2500亿的投资，“天河工程”不只是一项调水工程，还是中国科学家们智慧的成果。
南水北调工程将水资源由南向北运输，已经是震惊世界的宏伟的超级工程。而作为基建狂魔的中国，若能将“空中运河”实现，便为更多偏远地区带来生命之源。中国人民将会在祖国的带领下更加蓬勃发展。
