林一山想：像葛洲坝这种大流量的低坝工程，冲淤关系处理得好与坏，常常决定着工程的成与败。
林一山认为：“这种截流闸即使花费巨大投资也无把握成功；假使能成，对长江航运影响很大。”
邓小平表示赞成，并指出：“葛洲坝建设过程中所取得的经验一定要很好地应用到三峡工程上。”
1953年2月，毛泽东乘“长江”号军舰视察长江，中共中央中南局指派林一山陪同。
在由武汉至南京的3天航行期间，林一山向毛泽东详细报告了长江的基本情况、洪灾成因以及除害兴利的种种设想。
毛泽东听后十分高兴，并要林一山抓紧“南水北调”的研究，还说，在三峡这个总口子上卡起来，毕其功于一役，就先修那个三峡工程。
在与林一山的交流过程中，毛泽东为他对长江的了如指掌所惊叹，称他为“长江王”，这个称号也自此流传开来。
林一山知道，修建三峡水库和南水北调工程，是毛泽东建设新中国的战略构想之一。
建国之初，毛泽东与周恩来商讨国家建设大计时曾说：“我们国家大，要考虑搞一些大型建设项目，像大三峡、南水北调、铁路通拉萨等。”
在“长江”舰上，毛泽东将他当时设想的3个大型项目中的两个交给了林一山。
为了把三峡工程这个在国民经济建设中起关键作用的项目搞好，林一山在党中央“积极准备、充分可靠”和“有利无弊”方针指引下，把长江流域规划办公室这个隶属国务院建制的、专门负责长江流域规划和三峡工程设计的机构，建设成为一个专业门类齐全的水利机构。
同时，培养了一支业务和政治都过得硬的科研设计队伍。还广泛搜集水文、勘测、地质和经济等资料，为攀登三峡工程设计高峰做好组织、人才和资料准备。
林一山很明确，要把三峡工程列为长江流域规划的主体；以三峡带动一切，一切为了三峡工程。
林一山甚至想到，如何把荆江分洪工程作为开端，一方面解除荆江河段防洪的燃眉之急，一方面为研究三峡工程设计赢得时间。
林一山还想到，如何向中央提出建议，修建湖北蒲圻陆水试验工程，为缩短三峡工程工期摸索经验；如何结合搞好汉江丹江口水利枢纽设计，把长办的科研设计人员锻炼造就为既有高深理论知识，又具设计高坝大库实际经验的人才；如何最后会师三峡，一举拿下三峡工程的设计来。
林一山又积极开展国际合作，聘请苏联专家帮助设计，先于三峡工程修建葛洲坝工程，为三峡工程做好实战准备。
1954年12月，毛泽东乘专列北上，路经武汉时要林一山到车上汇报三峡工程的可行性。
当时，林一山曾向听取汇报的几位中央领导说：“如果中央要求在较早的时间内建成，依靠我们自己的力量，在苏联专家的帮助下是可以完成的。如果不用苏联专家的帮助，我们自己也可以建成三峡工程，但需在丹江口工程建成以后。设计工作的时间就要推迟。”
林一山说过这话不久，1955年的上半年，苏联专家就到达长办帮助工作。
林一山明白，中央的意图是要加速三峡工程的建设，便密切与苏联专家合作，用了不过4年时间，即完成了三峡工程初步设计。
周恩来在问及这一项设计达到什么水准时，苏联专家组长如实向周恩来报告：
可以立即组织施工。
这个时候，国际国内形势发生重大变化。国际上中苏关系由摩擦发展到对抗，苏方撕毁合同，撤走专家。国内由于连续三年自然灾害，已经出现经济困难。
对三峡工程，周恩来的决策是“雄心不变，加强科研”。
林一山根据中央的精神，率领长办广大科研设计人员将工作重心转入对“围堰发电、分期开发”、“移民工程方针”和“水库寿命问题”等重大课题的研究，并取得了可喜成果。
水库寿命问题，是世界范围尚未解决的一个难题。林一山经过研究后发现，水库淤死的原因主要是库区流速过小，基本处于静水状态。如果创造条件使库区在必要时既可达到排沙的流速，又可充分发挥水库兴利的作用，就可达到水库长期使用的目的。
于是，林一山便带领一批高级水利专家到国内一些多泥沙河流作实地调查研究，同时也研究国外多泥沙河流的水库淤积变化规律，终于找到了解决水库寿命问题的办法。并从理论到实践上证明，水库可以长期使用。
在葛洲坝工程处于极端困难的时候，林一山就肩负起两副重担：
一方面，作为葛洲坝工程最高技术决策机构的负责人，要保证该工程所有重大技术问题决策的正确性。
另一方面，作为葛洲坝工程设计单位长江流域规划办公室的负责人，要保证修改设计的科学性与可靠性。
然而，就在这样一个关键时刻，谁也不曾想到，林一山已身患癌症了。他的眼睛视物出现了严重变形，医生确诊为右眼患有黑色素瘤，必须立即手术治疗，否则将有危及生命的可能。
面对突如其来的打击，林一山没有发生丝毫动摇，而是抓紧研究解决葛洲坝工程的问题。
在短短两个月之内，林一山先后召开了两次技术委员会，把技术委员会的工作理出了一个头绪。
林一山对设计单位的工作进行了周密的安排和部署，使修改设计工作按计划有条不紊地进行。
在周恩来的亲切关怀下，安排林一山住进了上海华东医院，并遵照周恩来的指示从北京、武汉、南京调集著名眼科专家，会同上海的眼科专家一起，为林一山进行挖除术。手术进行得非常顺利和成功，很快林一山就能下床活动了。
住院期间，林一山时刻放心不下葛洲坝工程。他在筹划着如何开好第三次技术委员会，甚至偷偷从医院跑出来同工作人员一起，通宵达旦地准备会议材料。
林一山还把负责修改设计的总工程师找到上海，交代他们如何从做好河势规划着手，研究和解决葛洲坝工程的重大技术问题。
提出并妥善解决河势规划，是林一山对葛洲坝工程的一大贡献，因为此前从来没有人注意到这一极端重要的问题。
林一山凭着他多年从事水利工作的经验，认识到在江河上做工程离不开同河流的水流与泥沙发生关系，由于受人为工程的影响，必然使河流原有的冲淤关系发生变化。
林一山尤其想到，特别像葛洲坝这种大流量的低坝工程，冲淤关系处理得好与坏，常常决定着工程的成与败。必须运用河流辩证法的理论，研究工程所涉及河段的河床演变规律，特别是主泓的轨迹及其形态，制订出因势利导的方案，合理地解决水流与泥沙的关系，以及水流泥沙与河床，特别是同各个水工建筑物这种特殊“河床”的相互关系。
长办的科研设计人员在进行河势规划的过程中发现，葛洲坝工程在初期阶段所存在的所有重大技术问题都同河势规划有关，正确地解决河势规划问题，其他重大技术问题就可迎刃而解。
在党中央和国务院的正确领导下，葛洲坝工程技术委员会以决策的科学性与民主性来保证决策的正确性，及时完成了修改设计的任务，并在广大施工人员和设备制造厂家的共同努力下胜利建成了葛洲坝工程。
从1953年到1958年，在5年的时间里，毛泽东曾6次召见林一山。
1956年在武昌接见武汉地区党政领导人，毛主席曾风趣地向林一山打招呼：“哦，你这个‘长江王’！”并对林一山说：“你能不能找个人替我当国家主席，我来给你当助手，帮你修建三峡大坝？”
许许多多担心中国人有无能力建设世界上最伟大水利工程的疑虑，最终都被打消了。
