南水北调中线工程北京段起于房山的北拒马河，经房山区、穿永定河，经丰台、沿西四环路北上，到颐和园团城湖，全长80.4公里。为了保护水质,同时也是节省宝贵的土地,北京段全部为地下管涵。北京这80公里内覆盖的两座山川、数条河流、高速公路以及更为复杂集中的城区分布，成为这条全封闭的管涵不得不面对的。要选择什么样的线路进入北京城，也成为规划阶段不断困扰建设者的一个重要难题。

　　早在80年到末，许多地质专家就开始勘查北京的地理地貌，北京的地势西北高、东南低，永定河、潮白河、温榆河等各从山地流向平原，贯穿整个东南部，构成了北京地势最低的地方，这样的地形让建设者产生了一个绝妙的灵感，以自流的方式作为南水北调的核心。

　　南水北调中线工程北京段起于房山的北拒马河，经房山区、穿永定河，经丰台、沿西四环路北上，到颐和园团城湖，北京段的路线确定后，又给规划建设者带来了新的问题，拒马河属于低山群岭区，岩层坚硬，西四环路则是北京的交通要道之一，五棵松地铁站是一号地铁线最繁忙的站点，要在这满满当当的城市中塞进去一条80公里的运水管涵都是一件不可思议的事。究竟是选择暴露在陆地上的明渠还是隐藏在地下的暗渠，关于这一点，专家们的争论延续了数年之久。

　　2003年，北京段工程决定挑战更难操作的暗涵方案。但是从地下穿越的水渠不仅要与天然的地理因素和平共处，更要适应这新时代带来的错综复杂的地下管线，在这层层的夹击之中，运水管涵要到哪里寻找安身之处呢？

　　于是专家们拿出了一个秘密武器--电磁法探测，在不损害地面的情况下勘测地下管线的分布情况。通过勘测，专家们惊奇地发现，地下管线数量达到1300多条。于是管线的穿越规划只能是一改再改，最终选择穿越西四环主路。就在规划过程中，西四环主路已经开工建设，为了避免二次破路，专家们于是市政府沟通，在西四环在建设时，给南水北调北京段的路由预留了位置。为了保证南水北调暗渠管道的安全，整个工程决定使用直径长达4米的PCCP管道，PCCP是预应力钢筒混凝土管的英文缩写。然而，在当时国内不仅没有PCCP管道生产厂，也没有任何可以参考和借鉴的经验，甚至连管道的技术标准和生产设备也没有，一切设计实验都得从零开始。有心的人曾经计算了一下，从建厂那天到研发出第一根4米的管道，经历了210天，花费了数百万元的经费，第一批生产8出根实验管，然而意想不到的是，当管道安装后却全部出现了裂痕。

　　后来经过专家的不断实验，不断会诊，终于发现是安装设备在接口处小小地扭了一点，形成了一个侧向力，从而导致了差口钢圈的损毁，这个纠错阶段持续了整整一个月，最终PCCP管道的技术问题得到了圆满的解决。2003年12月20日，永定河倒虹吸工程的开工，打响了南水北调北京段工程建设的第一炮。