红延河。从甘肃省定西市通渭县境内开始（水位1791米），向东北穿过六盘山到达固原（水位1710米），接着向北延伸至同心县境内（水位1645米），再沿白于山北坡至榆林市定边县境内（水位1500米），最后经多条短隧洞进入延河（水位1440米），总里程488公里，平均坡降万分之7.2。由于全程保持高水位运行，可自流惠及六盘山、白于山以北，黄河以南的绝大部分区域，弥补了由于黄河水位过低导致的宁夏南部、鄂尔多斯高原和陕西北部干旱问题。
漠北河。从内蒙古阿拉善右旗境内开始（水位1620米），经巴丹吉林沙漠向狼山、阴山北坡延伸（水位1330米），共925公里；继续延伸至锡林郭勒盟正镶白旗（水位1200米），以浅埋深隧洞（长度小于30公里）进入滦河、潮河，最终进入北京密云水库，共760公里。全程高水位运行，坡降大于万分之2.15，可以“自流”惠及沿线北侧的所有地区。
春风河。从玉门市境内开始（水位1550米），绕北山西侧延伸至吐哈盆地（水位1180米），全程坡降大于万分之2.7。保持高水位运行，一方面可以自流惠及大部分区域，另一方面也可以根据需求继续向北疆延伸。从起始位置至疏勒河河谷的26公里，高差达160米，坡降万分之61.5，适合开发水电控制流速。
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