二是工程目標不同。以往國內外調水工程絕大多是單壹目標，有的以農業灌溉為目標，有的以生活用水為目標。南水北調工程建設是多目標的，不僅是水資源配置工程，更是壹個造福人民的綜合性生態工程。工程實施後，將極大地提高受水區水資源與水環境承載的能力，向沿線100多個城市供水，同時把城市侵占的壹部分農業用水和生態用水償還給農業和生態。在某種意義上是工業反哺農業，城市反哺農村，是科學發展觀在水資源安全方面的生動體現。
三是工程領域不同。以往的調水項目主要是工程領域，修渠道，建堤壩，搞工程。南水北調不僅涉及工程領域，還涉及社會層面的征地移民、水汙染治理、生態環境及文物保護等。東線為滿足調水水質要求，就安排治汙項目426項，投入140億元，加大水汙染治理力度，且取得初步成效，為全國其他重點流域汙染治理提供了借鑒。
四是技術管理不同。南水北調由150多個設計單元工程、2700多個單位工程組成，且建築物種類眾多，技術要求高，面臨著很多技術難題。比如：丹江口大壩加高，既要加高又要加厚，怎樣保證新老混凝土連接、聯合受力，國內外尚無類似工程實踐；中線穿黃工程，如何從黃河底下復雜地層中開鑿數千米的隧洞，承載內外水壓，克服以往盾構施工尚未遇到頑石、枯樹等，並保證隧洞不漏水；北京的pccp管道，直徑4米，從生產、運輸到安裝，攻克多個技術難關，管道制作就獲得了兩項國際專利。另外，南水北調技術管理也面臨著很多挑戰。從初步設計方案優化，到施工管理規範要求制訂，在技術方案上面臨著技術和社會兩個方面的博弈，既要考慮到技術上的必要性，又必須考慮在實施當中的可行性，傾聽各方意見，兼顧各方利益。工程實施階段，很多工程實踐沒有相應的技術規範和標準，需要深入研究和制訂，並應用到施工當中去。
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