南水北调东线一期工程供水目标以城市生活和工业供水为主，兼顾农业和生态用水。工程建成后，每年可向山东省14个市、107个县（市、区）提供城市和工业用水15亿m3，三期工程建成后，年供水量达35亿m3，可有效缓解山东省水资源严重短缺的局面。南水北调工程的实施，将形成以其为骨干的全省供水网络，实现山东省地表水、地下水、黄河水、长江水及各种可利用水资源的统一调度，实现真正意义上的全省水资源优化配置，对山东省社会经济的可持续发展具有重大的战略意义。
南水北调东线工程山东境内分为南北干线和东西干线，南北干线全长487.0km，自苏鲁省界经韩庄运河进入南四湖，经梁济运河、柳长河进入东平湖，在解山和位山之间穿黄河(隧道)，入小运河，沿卫运河入七一、六五河，在武城进入大屯水库调蓄。东西干线即胶东输水干线，全长704.5km，由东平湖渠首分水闸引水，沿济平渠道、小清河至引黄济青，再由引黄济青至宋庄分水闸分水至烟台、威海。干线汇水区域包括东平湖、南四湖流域、海河流域和胶东半岛，涉及枣庄、临沂、济宁、菏泽、泰安、莱芜、聊城、德州、济南等市。
截污导流工程是南水北调东线第一期工程的重要组成部分，是贯彻“三先三后”原则的重要措施，是南水北调输水干线在输水期间防止沿线工业、城镇生活污废水(中水)排放而影响调水水质的控制性工程。山东省水利勘测设计院于2006年06月编制完成厂《南水北调东线第一期工程临清市汇通河截污导流工程可行性研究报告》，在2006年经过国家、2007年经省级评估后，根据评估意见，2008年2月重新编制完成了《南水北调东线第一期工程临清市汇通河截污导流上程可行性研究报告》(修订稿)。2008年7月在山东省工程咨询院对修订稿评估（2008年6月27日）的基础上，补充完善形成了报批稿，山东省发展改革委以“鲁发改农经[2008]836号”对“南水北调东线第一期工程临清市汇通河截污导流工程可行性研究报告(报批稿)”作了批复。根据批复意见，山东省水利勘察设计院编制了“南水北调东线第一期工程临清市汇通河截污导流工程初步设计报告”。临清市汇通河截污导流工程于2008年12月28日开工建设，在前期施工准备和开工建设过程中，发现批复方案难以实施。2009年3月20日，山东省南水北调工程建设管理局在济南组织多家单位召开临清市截污导流工程优化设计方案专题会议，对相应路段工程进行了优化设计。
临清地区截污导流工程建设任务是将临清地区污水处理厂处理后的中水改排，不再排入临清六分干，以保证南水北调输水干线的水质，中水排放规模6万t/d；同时，通过河渠、管道连接工程输送中水，利用胡家湾水库、友谊渠和尚潘渠等拦蓄利用，用以灌溉周边的农田，实现污水资源化，以最大限度的利用和节约水资源。另外，临清市原排入六分干的城市非汛期雨涝水不再排入六分干，进行改排，另外寻找出路。临清市截污导流工程的顺利进行，不仅对南水北调工程的顺利实施具有重大的意义，对于临清地区水资源缺乏现状的解决也具有重要意义。
临清市汇通河截污导流工程优化后的具体施工路线为:临清市污水处理厂处理后的中水进入红旗渠后，在红旗渠西端利用银河纸业厂区内的输水涵洞向南入北大洼，在北大洼南侧穿过市政排水盖板涵后，沿北环路北侧向西至公路监测站门口，再向南穿北环路后沿北环路南侧向西至大众路口，沿大众路向南至先锋路口处建设输水管道，在先锋路口处向南沿大众路至石河东首埋设管道,与小运河相连，引水入小运河， 沿小运河入新河段，再经过胡家湾涵洞入胡家湾水库。根据胡家湾水库实际情况，对水库进行维修。胡家湾水库库容有限，不能完全调蓄，可由胡家湾水库提水入友谊渠、尚潘渠等共同拦蓄，用于周边农业灌溉和补充地下水。在红旗渠穿卫运河大堤处建穿堤涵闸。在输水河渠穿越道路处，根据道路的具体情况，布设4座桥涵。另外，城区中北部非汛期涝水通过新铺设管道和红旗渠汇流后，在红旗渠西端新建穿堤涵闸排水入卫运河。