南水北调从50年代初提出后，各流域机构就有一个分工，即黄河水利委员会研究从长江上游向黄河引水的西线方案；我会主要研究从汉江丹江口（以及远景从三峡水库引水济汉）引水京津地区的中线方案；淮河水利委员会、海河水利委员会共同研究70年代从长江下游大致循京杭大运河一线引水华北东部的东线方案。中线方案的研究工作已经半个世纪，目前正待中央作出决定，且基本情况已如上述，不再赘述。我要说的是，从70年代初，我开始研究从青藏高原的怒江、澜沧江、金沙江、雅砻江、大渡河等南流的五大水系，如何穿过巴颜喀拉山，引水到内蒙西部腾格里、乌兰布和、巴丹吉林，乃至新疆东部的塔克拉玛干等大沙漠带。这实际上也是南水北调西线工程，只是无论水源、引水量、引水线路和工程效益，均已有异于黄委的西线方案了。
我国人口分布极不均衡，绝大部分生活在东部480万平方公里的土地上，而西部480万平方公里内仅有几千万人。这种状况是什么原因造成的呢？原因固然很多，但最主要的原因是缺水。如果有比较充足的水，西部的矿产开发和农业开发都是大有可为的。无水，即无从谈西部开发，应当是一个常识问题。
四上巴颜喀拉山
我的研究工作，如同其他涉及地理问题的研究一样，是先从文字资料和地图开始的。但是，别人的资料和地图终久代替不了自己的观察，于是我决定亲自去长江、黄河分水岭区的巴颜喀拉山一带进行实地考察，而且接连4次，每次均有所发现，直到找到了工程上可行而又比较理想的引水处。
1971年6月，我和随行的秘书李敬吾同志、长江科学院工程师汪定扬同志一行三人，由青海省水利局赵局长陪同，从西宁出发，去盐湖、青海湖、柴达木、格尔木、湟中、贵德、龙羊峡、玛多、玉树及玉树水文站等地进行了考察。考察路线涉及青海大部分地区，由黄河发源地跨过巴颜喀拉山，到长江上源的通天河。那时我刚满60岁，犹有视力可以粗略观察沿途物象，虽然许多时间都是在汽车里颠簸，实际上我也看作是考察——一种宏观的可以提供大印象的考察，所以一天下来要消耗不少体力，而观感所得在精神上的快慰往往可以消除些疲劳。自然，更重要的考察方法，我们要在事先已经有所了解的地方，仔细察看山川形势、河流水况，并请赵局长为我们安排一些座谈会，向当地同志请教、调查，包括与引水有关的地形地貌、物产资源、社会经济之类的种种问题。这种座谈对我们的考察是一个很好的补充，我们有些想法和考察中的发现与认识，可以在座谈中得到印证。
同年8月，接着青海之行，我和李敬吾同志两人又在四川省水利厅齐副厅长陪同下，经岗托水文站、江达、甘孜、炉霍、道孚、雅江、理塘、巴塘水文站及若尔盖、松潘、红原、马尔康、金川、丹巴、泸定、石棉等地，又对雅砻江、大渡河、岷江三条河流的上游水系一些分水岭地带进行考察。岗托、巴塘这两个水文站，以及江源水系一些主要源流人汇通天河前的河口段，本会还设立过一批水文站，有的后来移交青海省，这些站长期观测的资料在西线调水研究中都是很有价值的。
1987年8月，我离首次西线引水考察16年后，又由秘书杨世华同志、医生王衍洋同志和长办规划部门的高治齐工程师随行，在四川省水利厅派出人员陪同下，从成都出发，经平武、松潘、红原、刷经寺、马尔康返成都，又经西昌、盐源、攀枝花、元谋、楚雄、保山、潞西、畹町、瑞丽、腾冲、大理等地，再次对岷江、大渡河，首次对金沙江中段和本流域外的澜沧江、怒江等5条河流联合引水的可能性进行了复勘和初勘，而在昆明结束这次考察。我一直想研究的此项调水工作，为什么中断了十几年又想起了呢？不是我忘记了，是我从1972年底以后就一心用在葛洲坝建设上，用总理的话说就是“不能到处跑了”。1981年葛洲坝大江截流完成。1982年1月二期工程建设方案在技术委员会最后一次会议（第13次会议）上审定，这个工程的大局已定。此后不久，我退居二线作为顾问，又参与一段时间的三峡工程论证的工作，到80年代中期，三峡工程又渐走上轨道，我这才有暇西顾。
1989年8月，我与时为长委会副总工程师的文伏波同志又带领技术人员熊铁、高治齐、王方清和王医生、杨秘书一行共7人从北京出发，先后在内蒙、四川两省区水利厅的技术人员陪同下，沿呼和浩特、乌海、吉兰泰盐池、阿拉善左旗、贺兰山、银川、中卫、大柳树坝址、同心、六盘山、西安、成都、汶川、马尔康、小金、丹巴、泸定、甘孜、二郎山、雅安一线，对黄河上游需水地区和岷江、大渡河、雅砻江的引水地进行了最后一次考察，于成都结束此行。
西部调水方案
经过这4次实地考察，我对西部国土上的水情、旱情，巴颜喀拉山两侧和上述包括怒江、澜沧江和长江三大水源河流的地形、水文、气象、地质、社会经济状况，以及引水措施，已逐渐形成了一个富有感性认识的整体概念，获得许多有益的启示。其中至关重要的收获，是我们于我国地势西高东低、北高南低的一般规律中，在巴颜喀拉山脉北侧、贺兰山脉西侧的一些地方，分别发现北低南高、西低东高的局部异常的地势。正是这一特殊地理现象的发现，从普遍性中看到了特殊性，西线调水才有可能性，即只需在两条河流分水岭带选出地势较缓、山脊较狭窄的地方，就可以分别采取开辟明渠、隧洞、管道，以自流或提水的方式，将南水辗转引向巴颜喀拉山北侧的支流而转入黄河，复于黄河修建大柳树坝壅高水位，达到与贺兰山引水处东侧地势相同的高程，即可利用上述引水方式，将水调往内蒙、新疆的沙漠区。
在外业调查结束时，我已年近80岁，此时虽然脑力上还自感良好，而视力已近于零，幸有长办规划处青年工程师王瑛同志帮助我进行内业的分析研究工作。他根据我的意图，在较大比例尺的地形图上，对引水调查点一一核对，并扩大范围以弥补调查点之不足，然后将西线调水的线路和工程点制成图表，形成文字，说给我听。这样不知要反复斟酌修改多少次，才在90年代初定稿为《南水北调西线工程》。
这项成果的结论是：将青藏高原的怒江、澜沧江、金沙江、雅砻江、大渡河五大水系，年约800亿立方米的水量，越过巴颜喀拉山进入黄河，再以黄河大柳树枢纽为总灌渠渠首，通过人工渠系和天然河流低地引向内蒙西部、新疆东部沙漠区，此外还可利用引水渠道2000余米总落差每年再获得3150亿千瓦时的巨量电力。
1996年9月中旬，我在中国科学院于香山举行的第61次学术讨论会上一提出这项成果，便受到科学家和新闻界的重视，《沼望》杂志曾向我采访并作过报导。
最后必须说明的是，怒江约有一半流经缅甸，入印度洋；澜沧江则流经缅甸、老挝、泰国、柬埔寨，在越南人南海，只有一小部分在我国境内，都属于国际性河流，要调用这两条河流的水还有涉外问题。国际河流欧洲最多，一条不长的河流可以涉及好几个国家。我国外事部门可以依照国际惯例和互惠互利的原则，与这些共流域的国家商定共同开发和补偿的办法。此事又当别论。
关于进藏铁路线
20多年中，我为此奔波几万里，4上巴颜喀拉山。如有遗憾，那就是我在青藏高原未能继续深入到达拉萨地区。因为早在60年代初，我就对内地人藏铁路的走向，是滇藏线、川藏线还是青藏线有些想法，很想借此机会作一次考察。等到我进行西部调水时，我更萌生了进藏的念头。有一次考察，我决心实现这个愿望。但如果继续西上，要经过高寒缺氧地区，确有风险，因此家属担心，随行同志们担心，都一再劝阻。到拉萨去，必须经过体检，医生自然也不同意。但我当时执意要去。使我被迫放弃这一念头的是杨秘书，他说：林主任，不光是你一个人的安全不能保证，跟你来的几个同志也不能保不出事。这确是我没想到的。随行人员的安全，显然比我个人的愿望重要。我还说什么呢？
1977年12月上旬，水电部要长办派人配合铁道部组织的西藏铁路考察，当时因为青藏线有永久冻土问题，有关方面提出研究昆明至拉萨的滇藏线。我决定叫1976年曾去长江源头考察、能适应并熟悉高原情况的石铭鼎同志参加。1978年2月春节后不久，石铭鼎从拉萨给我打电话说，从昆明至拉萨的滇藏铁路考察，经过1个多月翻越10座雪山的野外考察和近1个月的室内作业，现在报告已编写完成，下一步将继续从拉萨经昌都至成都，考察川藏线。我听后，随即提出自己对川藏线的想法。修川藏铁路首先要解决由四川盆地如何登上青藏高原的问题，这将影响整个线路走向的确定和工程量的大小。根据地形、地质条件，走南面穿二郎山经康定上高原，不如走北面从成都直接往西，顺岷江上游右岸支流的沟谷西进，过分水岭上高原，再往西，高原面切割也较小。1978年4月川藏线考察结束后，石铭鼎来京向我汇报时说，考察队的川藏线推荐方案正是经岷江上游支流渔子溪，翻巴朗山（隧道长12公里），至小金、丹巴再西进的。并认为南线二郎山隧洞长14.5公里，岩层破碎，处于龙门山、鲜水河、安宁河三条断裂线的交会点，不如北线。没想到这个推荐方案与我的想法不谋而合。这种经过自己长期思考而无从实现，却又由见识相同的人办成的事，我听说后最感快慰。
对西部开发的重大意义，我以为通过水利和交通改变其贫困落后的面貌是一个方面，而借此以达到民族团结、社会稳定和国防安全，其政治意义则更为重要。
