（1）全线实现等流量控制和并达到流量平衡。
（2）总干线一、二级泵站之间和南干线一、二级泵站之间保持串联方式运行，不向外分水。
（3）由于工程以封闭隧洞输水为主，引水隧洞多为无压隧洞，隧洞净空一般控制在横断面面积的20%，调蓄能力很小，沿线又很难找到其他调蓄水库，系统要求等流量控制运行；运行时，要保证万家寨水库水位变化而导致的申同嘴水库下泄流量和总干线三级泵站出水流量不一致问题的解决；保证同一型号机组因制造原因和运行后磨蚀等因素造成出水流量不一致问题的解决。
（4）解决由于各级泵站管道并联运行方式不同所造成泵站级间流量不平衡的问题。
（5）各泵站机组启动或停机过程中输水系统水流处于不稳定、不平衡的状态，到各泵站完成开启过程，水流过渡到稳定、平衡的流态，解决该复杂控制过程。
（6）在正常运行时整个输水系统中的泵站、水库和多个调节控制闸阀之间必须协调一致地进行工作，才能使各输水建筑物水位不超过最高运行水位，以保持各级泵站之间的流量平衡，与此同时要尽量解决弃水问题，达到不弃水。
（7）在事故情况下要解决由于任一泵站中的全部或部分机组跳闸而引起其他泵站的机组相应停机的问题，否则因各泵站的抽水流量不同，在输水建筑物中可能被抽空或出现封顶，使无压洞变成有压洞，从而使工程遭到破坏。(www.xing528.com)
（8）要解决泵站前池可能发生的弃水，或因水位不断下降以致被抽干，造成水泵产生气蚀、机组损坏的问题，控制策略需采取国内外还未曾应用的“水位控制”和“小流量控制”相结合的方式。
（9）由于联接段部分为多级有压输水管线，基本无缓冲水工建筑，而且需要连续对呼延水厂保持不间断等流量供水，为此要解决联接段流量调节阀与其他阀室之间的精确控制问题，需采用“高压力淹没式套筒阀”对联接段285km沿线进行控制和调节。
（10）需解决各种复杂工况之间的相互转化。
（11）需解决452km沿线的水力学仿真计算和水力学数学模型的建立，并能指导运行。
（12）实现“无人值班，少人值守”的运行原则。
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