总干渠（俗称“二黄河”）是河套灌区一首制引水工程的重要组成部分，位于巴彦淖尔南缘，由西向东横贯河套平原，在黄河以北与包兰铁路平行，是河套灌区的输水大动脉。总干渠分中心管辖渠道长176.725公里（4+125—180+850公里），其余部分上游由黄河三盛公水利枢纽管理中心管理，下游称三湖河由乌拉特分中心管理。总干渠分中心内设8个科室，下设5个枢纽所，1个生态保护站，担负着河套灌区1017多万亩农田灌溉输配水任务。

总干渠由1958年开挖到1967年全线通水，安全运行60多年。总干渠渠首由黄河三盛公枢纽引水到乌拉特前旗三湖河先锋闸止，全长230公里，设计流量565立方米／秒，总干渠多年平均引水量50亿立方米左右，从每年4月中旬放水，11月中旬关口，灌溉行水期210天左右。

防护林建设：截止2023年12月，总干渠沿线栽植各类林木存活量已达1.2万亩，1200多万株，共绿化总干渠单岸长度293公里，防护林带和旱台植被基本得到恢复。

节水工程：总干渠节水工程实施以来，累计投资近5.5亿元，完成直口渠重建、改造31座，生物护堤121.75km，改造、重建管理房23处，改造、新建交通桥17座，渠道衬砌整治长度61.41km（其中模袋整治长度54.92km，干砌石整治6.49km）；冲桩挂笆整治114.55km；疏浚截渗沟26.438km；2019年对第二、三分水枢纽实施除险加固，2024年又对第一、第四分水枢纽进行了除险加固工程，内蒙古黄河干流水权盟市间转让二期工程总干渠89+611—180+853KM渠道及建筑物工程；总长度91.242KM。总干渠工程的实施，减少了总干渠渠道渗漏，改善了总干渠两岸的生态环境，促进地方经济发展，使人民的生活水平得到更大的改善，收到极好的经济效益和社会效益。

防洪防汛及生态补水：总干渠在黄河凌汛期分流洪水，既确保黄河凌汛安全通过，使两岸人民再无洪涝之忧，又可给当地大小湖泊、海子、湿地带来源源不断的生态补水，保证了各级交通网络绿化带的用水，从而使整个河套灌区气候湿润、植被茂盛，森林覆盖率达到21%,成为地球干旱荒漠化地带一片稀有的绿洲，我国三北防护林的重要基地，京津地区的重要生态屏障。特别是近年来，按照习近平总书记对乌梁素海综合治理作出的重要指示，总干渠又承担起为乌梁素海的生态补水的任务，每年补水6亿立方米左右，使全国八大淡水湖之一的乌梁素海水生态环境明显改善。

荣誉榜：2005年被评为自治区精神文明单位。2013年被内蒙古自治区绿化委员会授予全区绿化模范单位荣誉称号。2022年，二黄河被水利部授予第二届“最美家乡河”。二黄河水利风景区被评为全国30家高质量发展典型案例和全国水利风景区十大标杆景区。2022年底，水利部公布了《红色基因水利风景区名录》，二黄河国家水利风景区光荣入围。2023年3月被水利部办公厅评为第二届“最美家乡河”，2023年4月，被巴彦淖尔市总工会授予2023年巴彦淖尔市五一劳动奖状。