三峽工程具有防洪庫容221.5億立方米，防洪效益及其連帶的環境保護效益十分顯著。如遇“百年一遇”、“千年一遇”、“萬年一遇”洪水時，三峽工程經過科學調度，可以充分發揮防洪功能，使長江中下游的防洪險情減少或者化險為夷。
防洪首要功能：可使荊江河段防洪標準從“十年一遇”提高到“百年一遇”。遇到類似1998年洪水或“百年一遇”（洪峰流量超過8.37萬立方米每秒）洪水時，經三峽水庫調蓄后，可控制枝城流量不超過56700立方米每秒（這是沙市或荊江大堤安全通過的流量），沙市水位不超過44.5米，可不啟用荊江分洪區和其他分蓄洪區。此時，三峽水庫的最高蓄水位僅為166.70米，滯蓄洪水量為143.3億立方米，尚有一定備用防洪庫容。
三峽工程使荊江能承受“百年一遇”洪水
減少洪災損失功能：遇“百年一遇”洪水，三峽工程可確保長江中下游安瀾。遇“百年一遇”以上洪水，三峽水庫的泄洪要始終控制沙市水位不超過45米。遇“千年一遇”（洪峰流量超過9.88萬立方米每秒）洪水，三峽水庫蓄水位最高蓄至174.69米，滯蓄洪水量為220.0億立方米，三峽工程與荊江分洪區和其他分蓄洪區聯合，可保障荊江堤防安全。遇1870年大洪水（洪峰流量超過10.5萬立方米每秒），通過三峽工程與荊江等多個分蓄洪區的調度，可避免江漢平原發生毀滅性災害。遇“萬年一遇加10%”校核大洪水（洪峰流量超過12.43萬立方米每秒），三峽大壩仍可確保安全。
錯峰調節功能：經過水庫調度，可避免武漢市汛期同時遭受長江和漢江等洪水襲擊，提高了武漢市防洪調度的靈活性，對武漢市防洪起到保障作用。2010年汛期，三峽水庫7次防洪運用，累計攔蓄洪水266.3億立方米，錯開與漢江洪峰交匯時間，減少經濟損失266億元。
上述科學調度中這些看似枯燥無味的數據，是60多年我國幾代水利水電專家研究并經過實踐檢驗而得出的成果，是保障長江中下游人民生命財產安全的“密碼”。這些調度經驗和成果使三峽工程成為鎮守長江洪水的雄關，三峽工程的巨大防洪功能使得中部沿江地區的投資環境大為改善，為中部的崛起創造了良好條件。
云陽縣張飛廟水文題刻
（1870年洪水量10.5萬立方米每秒，超過“千年一遇”洪水。
此題刻為云陽縣令所刻，后經長江委歷史洪水調查時測定并補刻洪水高程“150.35”）
黃陵廟1870年特大洪水痕跡（經長江委歷史洪水調查時測定，洪水痕跡高程為81.16米）
長江中游水系圖
1998年長江發生洪災時被水淹沒的嘉魚縣鄉村簰洲灣
如果沒有三峽工程，荊江河段若遭遇類似歷史上出現過的1860、1870年特大洪水，兩岸堤防將潰決，洪水直趨洞庭湖，淹沒江漢平原，直接危及武漢市和京廣鐵路的安全，沖毀沿線鄉村、城鎮和工礦企業，勢必造成大量人員傷亡和巨大經濟損失。為了消除中華民族的心腹大患，因此將防洪功能作為三峽工程的首要功能。
1993年9月27日，為建設三峽工程、開發治理長江，經國務院批準，中國長江三峽工程開發總公司正式成立；2009年9月27日更名為中國長江三峽集團公司；2017年12月28日完成公司制改制，由全民所有制企業變更為國有獨資公司，名稱變更為中國長江三峽集團有限公司（簡稱中國三峽集團）。經過30多年的持續高質量快速發展，中國三峽集團已經成為全球最大的水電開發運營企業和中國領先的清潔能源集團。
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