确定调水路线、调水规模和调水方式是引江补汉工程规划设计的关键。据了解，输水线路设计曾经有多套方案，经反复比较与论证，最终选择坝下线路。选择这一方案基于哪些重点考量？工程开工前夕，长江委副总工程师余启辉与长江设计集团副总工程师宋志忠、肖昌虎专门接受湖北日报全媒记者专访，他们称，坝下方案最科学。
专家们称，引江补汉工程是南水北调中线一期工程后续水源，通过汉江上下游水量置换方式增加北调水量，提升中线一期工程供水保障能力，适当兼顾引汉济渭远期工程、汉江中下游及工程输水线路沿线地区城乡生活和工业补水。
为满足上述任务，根据地形地质、取水条件、社会环境等因素，研究了从三峡水库提水至丹江口水库坝上的方案（坝上方案）、从三峡水库自流引水至丹江口水库坝下汉江的方案（坝下方案），以及从三峡水库提水至丹江口水库和自流引水至丹江口水库坝下相结合的双线引水方案（坝上坝下结合方案）。
经技术、经济综合比选：坝上方案和坝下方案补水效益、技术难度、经济净现值基本相当；坝上方案需提水运行，供水成本高，同时存在降低丹江口水库水质风险；而坝下方案具有线路短、全程自流引水、不影响丹江口水库水质等优点。
最终选择从三峡水库全程自流引水至丹江口水库大坝下游方案，通过水量置换增加中线北调水量，确保丹江口水库和北调水的水质安全，改善汉江中下游生态环境，同时具备向工程沿线宜昌市、荆门市和襄阳市补水的能力。
据专家们介绍，引江补汉工程全程采用深埋隧洞输水，长约200公里，开挖洞径超12米，是国内规划中的单洞距离最长、开挖洞径最大的引调水工程。为此，项目设计单位采用航测、钻探、大地电磁等传统和高科技手段，对工程区约9000平方公里进行全面“体检”，寻找最佳线路通道，尽量避开了极易导致隧洞灾害的强可溶岩区和大断裂带，工程布局和线路方案顺利通过审查，得到了业界众多院士、专家的一致认可。