跨流域调水是实现水资源空间优化配置的最终重要手段。当一个地区具备兴建调水工程的自然和经济条件时，合理的调水规模则成为工程规划的最重要基本参数。由于这一参数的确定需要建立受水区区内的有效挖潜、充分节流和合理配置的基础上，涉及受水区多种调控措施的整体优化，二十世纪九十年代前，国内外尚缺乏一套针对这一问题的完整有效的定量技术方法。

    通过主持南水北调工程总体规划“黄淮海流域水资源合理配置”专项研究，以国务院确定的“三先三后”原则为依据，提出了基于水资源三次供需平衡的跨流域调水工程规划理论与方法，以辅助调水工程的决策与基本参数的选取。一次平衡就是以现状供水能力与外延式需水增长之间的平衡，其结果反映了无新增供需水管理投入的情景下，未来不同水平年可能的最大缺水量，以此作为区内开源和节流等规划调控措施统一权衡的基础平台；二次平衡是在一次平衡的基础上，进行充分的区内挖潜和严格的需水管理后的水资源供需平衡，其结果反映的是当地水充分挖潜、实施全面节水和大力利用非常规水条件下，区内所能够实现的最小缺水量；三次平衡是在二次平衡的基础上，将可能的外调水与当地水进行统一配置后的供需平衡，其结果反映的是外调水实施情景下的区域供需平衡状态。

    三次供需平衡方法按照递进的逻辑关系定量描述了不同情景下区域缺水状态，同时还可以明晰节水、当地水挖潜和非常规水利用等各类调控措施对于缓解区域缺水形势的贡献率，是区内各项调控措施权衡实施和跨流域调水工程规划的统一综合平台，在南水北调工程规划中取得很好的实施效果。在“黄淮海流域水资源合理配置研究”专家审查会上，水利部组织的包括7位院士在内的专家审查组认为该项研究“根据三先三后原则，进行外延、节水治污挖潜和跨流域调水的三个层次的供需分析，••••••，所得到的供需缺口是可信的，••••••；从黄淮海流域水资源合理配置出发，进行了多目标多方案分析比较，提出了不同层次的供水目标和需调水量，推荐的东、中、西线调水工程的规模基本合理”。该项研究作为附件6随南水北调工程总体规划一并上报国务院并获批准，并获2003年度全国优秀工程咨询奖。

    三次平衡方法不仅在南水北调工程规划中得到很好的应用，而且迅速为国内其他多项重大跨流域调水工程规划所采用，包括青海省引大济湟工程规划、云南滇中调水工程规划、吉林中部城市群调水工程规划、新疆伊犁河北疆调水工程规划和安徽淮水北调工程规划等。目前三次平衡方法已经被正式列入全国水资源综合规划技术大纲和技术细则中，逐渐成为国内跨流域调水工程规划的通用方法。