“红旗河”从雅鲁藏布江“大拐弯”开始取水（水位2558米），沿途从伊贡藏布江、帕龙藏布江取水，流程509公里后进入怒江（水位2380米）；
然后，穿越三江交汇处的横断山脉：距怒江60公里后经隧道进入澜沧江（水位2230米），距澜沧江43公里后经隧道进入金沙江（水位2220米）；
借金沙江97公里后，隧道、明渠、水库合流，绕行沙鲁里山至雅砻江（水位2119米），大雪山至大渡河（水位2022米），邛崃山至岷江（水位1945米），绕过岷山到达白龙江（水位1880米）、渭河（水位1808米）；
刘家峡水库穿越黄河（水位1735m），主要通过乌鞘岭附近的明渠进入河西走廊。沿祁连山东侧平原，经武威、金昌、张掖、酒泉、嘉峪关到达玉门（水位1550m）。然后沿阿尔金山、昆仑山山前平原，经库姆塔格沙漠、塔克拉玛干沙漠南缘，到达和田、喀什（水位1300m）
“红旗河”水位低，水量充足。据测算，年调水总量将达到600亿立方米，仅占主要河流取水点总量的21%，在西北干旱地区将形成约20万平方公里的绿洲。
由于全线保持高水位，依靠重力可以覆盖大部分干旱地区。在这些地区，地形平缓，光线充足。可根据需要设置大量支线。项目实施后，将形成长约1万公里、宽约20公里的绿洲带。
为惠及更多地区，方案还设计了三条主要支线
“红延河”通往延安，“漠北河”通往内蒙古和北京，“春风河”通往吐哈盆地。
“红旗河”三大支流是根据相关区域的地理特点进行的最佳选择，这样在保证坡度的前提下，高水位自流的全过程得以维持，高水位的优势得以保持，水源和水源得以输送到更干旱的地区。
红延河：起于甘肃省定西市通渭县（水位1791米），经六盘山至固原（水位1710米），向北至同心县（水位1645米），沿白玉山北坡至榆林市定边县（水位1500米），最终进入延河（水位1440米）穿越数条短隧道，总里程488公里，平均坡度1万7.2。
由于整个过程中水位较高，重力流可惠及六盘山、白玉山以北、黄河以南大部分地区，弥补了黄河水位低给宁夏南部、鄂尔多斯高原、陕北等地带来的干旱问题。
漠北河：起于内蒙古阿拉善右旗（水位1620m），经巴丹吉林沙漠延伸至狼山、阴山北坡（水位1330M），全长925km；
继续延伸至锡林郭勒盟正相白旗（水位1200米），以浅埋隧道（长度不到30公里）进入滦河、潮河，最后进入北京密云水库，全长760公里。
整个高水位运行过程中，坡度均在2.15‰以上，可“自流”惠及北侧各地区。
春风河：起点为玉门市（水位1550m），绕山西北侧延伸至吐哈盆地（水位1180m），整个坡度大于2.7‰。
一方面，维持高水位运行可使大部分地区受益于重力，另一方面，可根据需要继续向北疆延伸。起点距疏勒河谷26公里，高差160米，坡度61.5‰，适宜开发水电控制流量。
“红旗河”概念是以大生态、大格局、大战略为核心的西部地区调水规划。是中国经济发展和文化融合的大动脉，
是生态工程、民生工程、战略工程，是造福中华民族的千年工程。
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