三峽水庫運行調度中考慮了生態與環境保護的需求，已取得初步成效。
在汛期，三峽水庫實施科學的防洪調度，可以避免特大洪水泛濫對長江中下游地區經濟社會的巨大影響及導致的生態災難與環境破壞。2010年7月在洪峰流量達7萬立方米每秒的防洪調度中，三峽水庫有效削減洪峰3萬立方米每秒，將76億立方米洪水攔蓄在水庫中，使下游安然無恙，避免了百萬人上大堤“嚴防死守”，避免了大洪水泛濫可能帶來的災難損失。
在蓄水期，三峽水庫實施了下游生態與環境保護需求的補水調度。例如，考慮到葛洲壩下游每年10—11月中華鱘產卵需求及中下游湖泊生態保護需求，三峽水庫將開始蓄水時間提前到9月份，并要求均勻緩慢減少下泄流量，分階段規定最小下泄流量，盡量減少蓄水過程中對下游生態環境的影響，避免在中華鱘產卵期、中下游湖泊退水期削減較多水量；綜合考慮了中下游航運、生活生產、河口壓咸、生態用水需求。
在枯水期，三峽水庫實施了庫區庫岸穩定和下游生態和航運需求的運行調度。三峽水庫在175米蓄水后的水位消落階段，嚴格控制日水位下降幅度。如2008年試驗性蓄水規定，庫水位消落過程中，日下降幅度按不超過0.6米控制；對于經受初次蓄水的庫岸（如2008年156米以上庫岸），更要求盡量減緩下降速率。三峽水庫在秋冬枯水季節實施補水調度，加大下泄流量，從4000立方米每秒提高至5000～6000立方米每秒，僅2009—2010年的枯水期，即累計補水141天，補水總量達到了139.7億立方米。
另外，每年的4月底到7月是長江“四大家魚”的產卵期，長江干流是“四大家魚”的主要天然原產地，其自然繁殖離不開特定的水文條件，如持續的漲水過程、一定的水流流速、18℃以上的水溫等。為促進長江中游“四大家魚”的自然繁殖，2011年6月三峽工程還實施了為期4天的三峽水庫生態調度試驗及同步監測。通過調度，每日日均出庫流量增加2000立方米每秒左右。調度期間，出庫流量從12000立方米每秒左右逐步增加到19000立方米每秒左右。監測結果表明，本次生態調度使中下游流量、水位持續上漲4～8天，與 “四大家魚”自然產卵時間相吻合，促進了“四大家魚”產卵行為。
為了更好滿足三峽水庫對生態建設與環境保護的需求，將進一步開展長江中下游不同年份、不同季節生態環境流量需求研究和三峽工程生態調度技術研究。更長遠的調度設想是，研究三峽工程、葛洲壩工程與上游干支流水庫的聯合調度，統籌考慮，更多地滿足生態與環境保護的需求，尋求三峽工程防洪、抗旱、發電、航運、供水與補水、節能減排與生態環保等綜合效益的最大化。
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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