2009年6月4日，南水北調東線一期南四湖至東平湖段輸水與航運結合工程（以下簡稱“兩湖段”工程）開工建設。國務院南水北調辦公室主任張基堯出席開工儀式並作重要講話。國務院南水北調辦公室副主任張野出席開工儀式。山東省副省長賈萬志致辭。國務院南水北調辦公室總經濟師兼環境保護司司長張力威和建設管理司、機關黨委負責同志參加開工儀式。
張基堯在講話中指出，南水北調工程是優化我國水資源配置、緩解北方水資源短缺局面、實現經濟社會可持續發展的重大戰略性工程。黨中央、國務院高度重視南水北調工程建設。隨著南水北調東、中線一期工程可研總報告的批復和建委會第三次全體會議的召開，在國家實施擴內需、促經濟、保民生宏觀經濟政策的形勢下，南水北調工程迎來了全面推進、加快建設的嶄新局面。
張基堯指出，南水北調山東段是東線工程的重要組成部分。自2002年率先開工建設以來，在山東省委、省政府的正確領導下，各地各部門認真貫徹落實科學發展觀，堅持以人為本、統籌兼顧、逐級負責、嚴格管理，形成了良好的工程建設氛圍。南四湖至東平湖段工程的開工建設，標誌著南水北調東線工程進入全面建設的新階段。
關於南水北調山東段有關工作，張基堯強調指出，各參建單位和廣大工程建設者要認真落實國務院和建委會的部署，強化質量、安全意識，嚴格落實質量、安全終身責任制，確保工程質量和安全生産。要在工程建設中進一步優化設計，創新工藝，規範市場，強化監管，努力降低建設成本，有效控制工程投資。要切實做好建設徵地和移民安置工作，加強領導，明確責任，協同配合，維護人民群眾合法權益，為工程建設創造良好的環境，做到和諧徵遷、科學建設。要加強資金管理，強化審計和監督，加強制度建設，嚴格制度落實，確保建設資金使用規範、合理、透明，努力建設廉政工程。
張基堯強調，在做好在建工程建設的同時，希望抓住當前的有利時機，抓緊做好新項目的開工準備工作，尤其要切實做好2009年擬開工項目徵地搬遷工作，促使更多項目早日開工建設。要始終堅持“三先三後”的原則，加強治污環保工作，加快水污染治理項目建設，加大工程沿線污染治理督查及執法力度，確保實現東線治污工作目標。要加速推進省內配套工程前期工作，適時開工建設配套工程，使配套工程與幹線工程同步建設、同步發揮效益，早日造福于沿線人民。
賈萬志在致辭中指出，兩湖段工程的開工建設對於優化山東省水資源配置、改善生態環境和交通條件，促進山東省經濟社會又好又快發展具有十分重要的作用。他要求各級各有關部門和參建單位以對黨和人民高度負責的精神，各負其責，密切配合，精心設計，精心施工，精心管理，努力把兩湖段工程建成為質量優質工程、節儉高效工程、廉潔安全工程、科學和諧工程，經得起歷史的檢驗。
南水北調東線工程利用江蘇省已有的江水北調工程，逐步擴大調水規模並延長輸水線路。東線工程從長江下游揚州江都抽引長江水，利用京杭大運河及與其平行的河道逐級提水北送，並連接起調蓄作用的洪澤湖、駱馬湖、南四湖、東平湖。出東平湖後分兩路輸水，一路向北，在位山附近經隧洞穿過黃河，輸水到天津；另一路向東，通過膠東地區輸水幹線經濟南輸水到煙臺、威海。一期工程調水主幹線全長1466.5公里，其中長江至東平湖1045.36公里，黃河以北173.49公里，膠東輸水幹線239.78公里，穿黃河段7.87公里。規劃分三期實施。
南水北調東線一期工程自2002年12月開工以來，進展順利。三陽河潼河寶應站工程和濟平幹渠工程已完工併發揮效益。劉山站、解臺站、淮安四站、藺家壩站通過試運行驗收；穿黃工程、濟南市區段工程、蘇魯邊界泵站群工程正加緊建設；東線治污26項截污導流工程已全部開工。與此同時，按照國務院確定的“先節水後調水、先治污後通水、先環保後用水”的原則，圍繞水源區保護和建設調水沿線“清水走廊”的目標，國務院有關部門和江蘇、山東兩省各司其職，各負其責，通力合作，積極採取有效措施，主要污染物呈現連續下降的良好態勢。
此次開工建設的兩湖段工程，是南水北調東線一期工程的重要組成部分，是連接膠東輸水幹線、魯北輸水幹線的紐帶和實現南四湖至東平湖調水與通航的關鍵工程。工程上接南四湖的上級湖，下至東平湖，輸水線路全長108公里，途徑濟寧市的微山縣等7個縣（區）和泰安市的東平縣。工程由相對獨立而又聯絡緊密的南四湖湖內疏浚工程、梁濟運河輸水航道工程、柳長河輸水航道工程、長溝泵站、鄧樓泵站、八里灣泵站和灌區影響處理工程7個單元組成。設計輸水流量每秒100立方米。
南水北調東線工程建成後，可通過該工程，往北向德州、聊城等魯北地區並進而向冀東、天津供水，往東可以通過膠東輸水幹線調水至煙臺、威海，以有效解決當地水資源短缺問題。對南四湖和東平湖之間水資源的聯合調度以及對沂沭河洪水的利用、實現洪水資源化都具有重大的現實意義。同時，兩湖段工程利用原京杭運河水道調水並結合航運，將全面貫通南四湖至東平湖的航道，實現南四湖至東平湖按照三級航道通航的目標。
該工程的開工建設，對促進山東省經濟社會可持續發展、如期實現東線通水目標具有重要的保障作用。
