大西线调水工程是由郭开1970年前后提出的，后来吸收了其他学者和专家的意见，得到了完善和发展。计划从西藏雅鲁藏布江朔玛滩筑坝，引水筑坝串怒江、澜沧江、金沙江、雅砻江、大渡河，拦住四条黄河的水量，联合调水，从四川阿坝注入黄河，并沿黄河另开河道直通天津入海。由主干线、副线及支线沟通我国八大江河水系，流经十八个省、市、自治区，构成庞大完整的中华运河网络体系,调水量约2006亿立方米，计划耗资2250亿元。
由于黄河不能承受这一庞大的水量，所以必须在注入口的拉家峡修建拉家峡大水库。方案建议，先从水库分流出一条黄河的水量，利用黄河水道输水华北，解黄河沿岸及华北之渴，永解黄河断流之困。再从海拔相对较高的拉家峡水库向海拔略低的青海湖修筑一条大渠，让拉家峡60%的水自流入青海湖旁的淡水湖-耳海。由于青海湖的海拔高于新疆的几大盆地、内蒙古草原等严重缺水地区，可在耳海边打通三条河道：一线北上内蒙，蓄水于中蒙边境的嗄顺诺尔湖，改造和灌溉巴丹吉林沙漠，使制造北京风沙策源地的居延海变成水草茂盛的绿洲。另一线从哈密分流向西北进入准噶尔盆地，济水给乌鲁木齐、克拉玛依等地。第三条线向西，开一条通往塔里木的运河，改造和浇灌柴达木和塔里木盆地(八亿亩)及罗布泊，使罗布泊从沙漠变回千年前的泽国，多少年后这里将夹岸胡杨，遍地牧场，塞北变成渔米之乡的江南风景。
从大西线调水工程的设计来看，调水2000亿立方米左右，如果这一指标难以近期全面实现，调水能力减半到1000亿立方米，也是两倍于南水北调的三线工程的调水量，或两个黄河的年径流量。大西线调水工程是在南水北调西线工程基础上的扩展、完善和提高，突破了从长江上游引水济黄河的传统南水北调的思路，从长江流域以外，主要是从流向东南亚和印度的雅鲁藏布江、怒江、澜沧江三大江联合调水给黄河，通过和其他河流其人工新开运河进行连网配套，可以同时解决中国半壁江山(西北平原和华北平原)的干旱缺水问题，甚至可以延伸到东北平原地区。因此，应该用更高层次、更长远、更宏观全局、更科学的战略眼光来研究和实施大西线调水工程。
大西线调水工程设计，从雅鲁藏布江大拐弯处的朔码滩筑起拦河大坝，拦储江水。当水位升到海拔3588米时，从东侧低凹山口溢流，进入波密附近的八美河，顺势流入怒江。再在怒江上筑坝，抬高水位后溢流，进入察雅附近的澜沧江。依次类推，运河之水通过白玉附近的金沙江、甘孜附近的雅砻江、炉霍附近的鲜水河，过阿坝，由贾曲入黄河，把水引入青海湖。青海湖是我国最大的咸水湖，面积4427平方公里，水深30多米，咸水被冲淡后，是个巨大的调储水库。蓄水后，当水位升到海拔3226米时，就可自流到柴达木盆地、塔里木盆地、准噶尔盆地，向东经河西走廊流入凉城附近的岱海。岱海是个大型的调储水库，水可自流到京、津、晋、冀、辽、吉等省。
副线工程从雅鲁藏布江拐弯的雅格藏布开始，经丹巴河、察隅河，入云南独龙江，穿怒江、澜沧江、元江、南盘江，过滇池、洱海，在石鼓沿嘉陵江而下到三江口，再沿雅砻江、石棉、大渡河、雅安、青衣江、泯江、涪江、沱江、白水、西汉水、白龙江一线到嘉陵江。然后，水分两路：一路北上，经天水、宝鸡、祖历河，于靖远入黄河；一路由凤县、宝鸡、顺渭河入黄河，穿越黄河使汾河逆流到太原，再经过沂州，沿牧马河、滹沱河到石家庄，沿京广铁路线抵北京，达天津。
从雅鲁藏布江到黄河，实际流程1239公里，其中隧洞工程8处，最长的隧洞60公里，短的6公里，隧洞总长240公里。这段线路两岸皆是人烟稀少的山区，河水全部自流，可实行定向爆破，施工容易，不怕地震。且淹没极少，移民仅25000人。
从该地区的卫星图片(图16)上就可以明显看到，青藏高原由于海拔很高，有大量长期的存在的冰雪(川)资源，其上游高原地区有许多小峡(河)谷，为独龙江、怒江、澜沧江、元江、南盘江、金沙江和大渡河7江河的发源地。下游地区有雅鲁藏布江，察隅江，怒江，澜沧江，河流密布，且有很大的流水量。