三峡大坝是位于中国湖北省宜昌市三斗坪镇的一座大型综合性长江水利枢纽工程。该工程由混凝土重力坝、向上游延伸至重庆的水库、水力发电站以及通航设施组成。其主要功能包括防洪、发电以及改善内河航运。大坝总装机容量达22,500兆瓦，是世界上装机容量最大的水电站。
开发治理三峡的设想始于20世纪，中国全国人民代表大会于1992年批准兴建该工程。工程于1994年正式动工；首批机组于2003年投产发电，大坝主体工程于2006年全线完工，最后一批主要发电机组于2012年投入运行，升船机则于2016年建成试通航。这些里程碑节点标志着各项主体设施的相继建成，并贯穿于水库蓄水、调试及竣工验收等长期进程中。
该工程是中国基础设施与电网的重要组成部分，其综合调度紧密统筹着防洪管理、电力生产和水路运输。水库的建设蓄水也导致了百余万居民的搬迁安置，并伴随着大规模的考古发掘与文物保护工作。工程对泥沙运移、河流生态、水质以及库岸稳定性的长期影响，使其成为工程学、环境科学与社会科学领域的重要研究课题。
河流环境与水库地理
三峡大坝横跨中国中部湖北省宜昌市夷陵区三斗坪镇的长江干流。坝址位于西陵峡下游河段，地处瞿塘峡、巫峡以及大部分三峡峡谷走廊的下游，但并未完全脱离整个峡谷水系。独立的葛洲坝水利枢纽位于其下游约38公里处，更靠近宜昌主城区。在这两座水利设施之间，三峡大坝下泄的水流汇入葛洲坝水库；二者是各自独立的水利枢纽工程，而非单一水坝的不同组成部分。
自上游至下游，长江三峡依次为始于奉节附近的瞿塘峡、横跨巫山至巴东一带的巫峡，以及延伸至宜昌方向的西陵峡。这些狭窄的峡谷河段与较开阔的宽谷及支流汇流处交替分布。大坝蓄水抬高了峡谷走廊内的江水水位，使水库回水向上游一直延伸至重庆。三峡水库的长度通常被描述为约600公里，在其海拔175米的正常蓄水位下，库区长度也常记为约660公里。水库的上游回水末端并非固定的岸线，而是随水库蓄水水位、入库河流流量，以及测算标准是指连续蓄水形成的壅水库体还是涵盖回水向上游更远范围的顶托影响而动态变化。
大坝上游的流域面积约100万平方公里，略占长江流域总面积的一半以上。该流域向西一直延伸至青藏高原，涵盖长江上游干流金沙江，以及岷江、沱江、嘉陵江、乌江等主要支流。嘉陵江在重庆汇入长江干流，乌江则在更下游的涪陵汇入。大宁河、香溪河等较小支流直接注入水库。这些支流下游河谷被淹没后形成了众多分岔水湾，因此整个水库呈现为由狭长干流水域与多处支流回水湾构成的复杂水网，而非形状规整的宽阔人工湖。
水库的季节性入水受东亚季风显著影响：流域大部分降水和径流集中于温暖月份，大洪水通常在夏季形成。源头高山的积雪融化为上游干流提供了部分水量，但广阔上游集水区内的大范围降雨才是汇入大坝洪水总量的主要来源。流经宜昌后，长江脱离狭窄的峡谷地形，进入地势相对平缓的中游平原，包括江汉平原及与洞庭湖相通的河网区域。这些人口稠密的洪泛平原，以及更下游的武汉等大型城市，构成了三峡工程发挥防洪作用的重要地理背景。而大坝下游的支流降雨和湖泊汇流，仍是下游发生洪灾的潜在水源。
三斗坪坝址的地基主要由属于黄陵背斜核部的坚硬结晶花岗岩构成。这种坚固的基岩，配合能够容纳大坝、电站厂房和通航建筑物的宽阔河谷断面，是当时选定此坝址的关键考量因素。不过，坝基优良的地质条件并不能推及整个库区周边。上游库岸穿越了多种沉积地层，包括石灰岩、砂岩、页岩和泥岩，具有不同的岩层产状、裂隙发育程度及风化特征。因此，大坝基础的工程力学特性与库区许多岸坡截然不同；在那些岸坡区域，地质构造与变化的地下水条件持续影响着边坡的稳定性。
设想、勘测与批准
孙中山在1922年出版的英文著作《中国之工业发展》（即《实业计划》）中，将开发三峡水能资源纳入其中国工业化构想。他的设想旨在兼顾航道整治与水力发电，而非具体指后来建成的大坝方案。此后，中华民国政府开展了多次工程可行性调查。1944年，美国大坝工程师约翰·L·萨凡奇（John L. Savage）勘查了三峡区域，并提出了一份兼顾发电、防洪与航运的初步方案。随后中国与美国垦务局开展合作，进一步推进设计工作并培训中国工程师，但该合作计划在1947年因内战爆发与财政困难而被迫终止。这些早期勘测奠定了工程技术先例，但未能形成持续推进的施工计划。
1949年以后，水利部下辖的长江流域规划机构扩大了水文观测、地形测绘、地质勘察以及流域规划工作。1954年长江发生的灾难性特大洪水，使在平原中游上方蓄滞洪水的设想变得更加紧迫。毛泽东在1956年发表的诗作《水调歌头·游泳》中公开提及该工程，描绘了在长江上筑坝截流、“高峡出平湖”的景象。然而，政治上的关注并未立即转化为开工建设的批准。1958年3月中共中央的一项决议要求继续进行勘测与筹备工作，而开工时间则予以搁置。随后的工作对多个坝址和开发方案进行了比选，最终确定三斗坪为推荐坝址。
工程的技术论证重点集中在一系列相互制约的方案抉择上，而不仅是大坝能否建成的问题。更高的蓄水位可提供更大的水头、库容并能更显著地改善上游航运，但也会淹没更多的城镇与农田，增加移民安置的规模。防洪论证研究了在夏季汛期需要保留多少防洪库容，以及水库泄洪会对下游洪峰水位产生何种影响。电力论证评估了用电需求的规模与时机，以及向远距离电力用户供电所需的输电基础设施建设。航运论证则评估了回水向重庆延伸的范围以及船舶过坝的方式。最终确定的方案区分了175米的正常蓄水位与145米的汛期运行水位；这些数值均为运行控制水位，而非大坝自身的结构高度。
1986年，水利电力部组织开展了新一轮可行性论证，主体工作于1989年完成。各专业专家组分别对水文、地质、水工建筑物、机电、防洪、电力系统、航运、泥沙淤积、环境影响以及移民安置等课题进行了专题研究。由此形成的论证报告经进一步审查后，呈报国家审批。人口搬迁安置是规划中的一项核心制约因素：搬迁人数的估算取决于拟定的淹没线范围、人口基准年份以及水库蓄水前的人口增长预测。因此，当时的论证估算数字不能等同于最终实际搬迁安置的人口总数。
1992年4月3日，第七届全国人民代表大会第五次会议通过了兴建三峡工程的决议。大会表决结果为1767票赞成、177票反对、664票弃权。该决议批准将三峡工程列入国民经济和社会发展计划，并授权国务院在适当时机组织实施。1993年，国务院成立由李鹏总理担任主任的国务院三峡工程建设委员会，统筹协调重大实施事项。1993年9月，中国长江三峡工程开发总公司作为项目法人成立，实现了企业化组织实施与国家宏观行政协调的分离。
建设、资金筹措与投产运行
在完成前期准备工作并于1992年获批立项后，该工程于1994年12月14日正式开工建设。工程建设分三个主要阶段展开，而非一次性截断长江。第一阶段建成了进场公路、施工配套设施、右岸导流明渠以及临时通航设施。1997年11月8日，施工人员实施大江截流，将江水导入导流明渠下泄。截流成功后，主体泄洪设施和左岸发电设施得以在一个相对封闭隔离的施工作业区内开工建设，而江水下泄和过往船只航行则继续经由分流明渠通行。
临时围堰（即隔开施工区域与流动水体的阻水屏障）在这一工序中发挥了核心作用。在围堰封闭的作业区域内，施工方抽干积水，清理河床淤积物及松散岩石，并在浇筑混凝土前对基岩基础进行妥善处理。大坝采用分块浇筑和分层升高的施工方式；通过设置冷却系统和控制浇筑工艺，有效限制了温差变化与收缩，避免大体积混凝土产生裂缝。2002年导流明渠截流，标志着工程向最后施工阶段过渡。此后，已建成的泄洪坝段承担起下泄江水的任务，右岸厂房的建设则继续推进。通航设施也相应由临时设施逐步切换至永久船闸，后者于2003年6月投入试通航。这些交叉衔接的工序安排，使得工程施工、排洪泄水、航运通航与早期发电得以同步开展。
工程资金筹措综合运用了政府设立的三峡工程建设基金、贷款以及电力销售收入。建设基金主要来源于全社会用电所加收的电力附加费，具体费率和减免政策因地区和时期而异。已有葛洲坝工程所产生的收益也用于支持建设；2003年后，首批投产机组所发出的电力又成为工程收益的另一大来源。在全套发电机组实现全面盈利之前，贷款填补了资金缺口，国家开发银行作为主要贷款方提供了大额支持。工程立项时广为引用的最初静态投资概算约为按1993年物价水平计算的900.9亿元人民币，涵盖枢纽工程、移民安置和输变电工程。该数据为基于基准价格编制的计划投资概算，而非最终的实际现金支出总额。截至2008年底，据报告累计完成投资约1484亿元人民币，包含工程建设、移民安置以及资金筹集相关支出。由于这些数据所依据的价格基础和核算基准日各不相同，因此仅凭数字对比并不能直接判定是否存在超支。
水库于2003年6月开始初始蓄水，坝前水位抬高至项目设计高程基准约135米处。首批水轮发电机组于2003年7月正式投产发电，此时整个水利枢纽尚未全部完工。2006年5月20日，大坝全线浇筑达到设计高程，标志着大坝主体工程宣告完工。这一里程碑事件并不意味着所有发电机组、通航设施或相关工程均已竣工：部分坝段投产运行的同时，设备的安装与调试仍在继续进行。
工程后续的验收投产过程历时十余年。2010年10月26日，水库首次实现175米正常蓄水位蓄水。2012年7月，安装在地下厂房的最后一台70万千瓦主要机组正式并网投产，32台主发电机组全部安装完毕。2016年9月18日，三峡升船机启动试通航，在永久船闸之外为过往船舶提供了另一条通航途径。在完成各项规定检查与评估后，工程于2020年11月完成整体竣工验收。这一行政验收与2006年的大坝结构完工节点，以及更早前各业务系统的分步投产运行均有明确区别。
大坝结构与水利工程
三峡大坝属于混凝土重力坝：其自重是抵御水库所施加各种外力的主要抗力来源。大坝横截面呈底部宽阔、顶部收窄的形态，在基岩上方配置了足够自重的混凝土以防止滑动和倾覆。根据公式 （其中 为水密度， 为重力加速度， 为水面以下深度），水压强随深度增加而增大，因此上游侧承受的最大水压强作用在坝基附近。大坝通过受压接触面与抗剪能力将这些荷载传递到下方的基岩地基中。坝基灌浆能够抑制水沿岩石裂隙渗流，而排水系统则能降低坝底的扬压力；扬压力之所以极为关键，是因为它会削弱抵抗滑动所需的有效向下重力。
大坝全长约 2335 米，最大坝高 181 米，坝顶高程 185 米。这几项测量指标代表不同的物理量：最大坝高是指从最低建基面到坝顶的垂直距离，而坝顶高程则是坝顶相对于工程基准面的绝对海拔高度。两者均不代表水库各处的实际水深。在 175 米正常蓄水位下，库水面名义上比坝顶低 10 米，但在水力设计中还必须考虑风浪爬高以及特大洪水等极端水位工况。
位于中部的泄洪坝段两侧紧邻主要的地面厂房坝段。其泄洪系统包含 22 个表孔和 23 个深孔，允许从不同高程泄放水量。闸门通过调节有效开启面积来控制特定库水位下的泄水流量。当水库水位低于表孔堰顶时，深孔仍可正常泄水，为多变的运行工况提供了调度灵活性。在下游一侧，特定形态的泄水通道与挑流消能坎将高速水流挑向远离坝基的开阔水域，由此在下游河道中形成的剧烈紊流与水流冲击能耗散巨大动能，避免在紧邻坝基处产生集中的侵蚀破坏。
电站厂房进水口构成了穿过坝体的独立且可控的过水通道。在水流进入水轮机流道前，拦污栅会拦截大块漂浮物，进水口闸门则可在需要检修隔离时切断水流。水流穿过压力管道冲击水轮机做功，随后经尾水管和尾水渠排入下游河道。主要的地面厂房位于泄洪坝段两侧；此外，右岸山体内还建有一座地下厂房。因此，泄洪下泄与水轮机过流承担着不同的职能：前者仅泄放水量而不发电，后者则利用水库与下游水面之间的高程差提取能量。
水库高程指标还将日常运行工况与工程安全极限明确区分开来。175 米正常蓄水位对应的总库容约为 39.3 立方千米（约 393 亿立方米），但这并非全部可用于防洪削峰或水力发电。在主汛期来临前，水库通常会消落至 145 米防洪限制水位附近，以腾出防洪库容承接上游来水；当入库流量暂时大于泄量时，库水位可随之蓄升。针对特大洪水的校核计算允许水位高于正常蓄水位，校核洪水位约为 180.4 米。这种水位属于水利安全校核设计工况，绝非日常运行控制目标。这些水位与 185 米坝顶之间的高度差构成了安全超高，但这一垂直裕度绝不等于可随意利用的有效库容：风浪作用、泄洪能力以及大坝结构受力荷载等始终是必须严格遵守的设计约束。
防洪与水库调度
水库遵循季节性运行周期，旨在长江夏季主汛期到来前腾出防洪库容。水库水位从175米的正常蓄水位逐步消落至汛期限制水位145米，通常在6月上旬前降至该水位。这两个数值均为工程基准面以上的高程，而非水深。汛期期间，水库拦蓄洪水时水位可超过145米，待下游条件允许时再行泄水。水库通常在9月开始向175米蓄水，并持续至秋季，具体进度取决于来水情况和洪水预报。这些均为调度目标，而非一成不变的年度时间表：干旱、迟汛、航运需求以及下游用水需求均可能改变这一安排。
在145米至175米水位之间，水库拥有约221.5亿立方米（22.15立方千米）的规划防洪库容。当入库流量大于通过水轮机及其他泄水孔口的总出库流量时，水库即可发挥削峰作用；二者的差额积蓄在库内，而不会立即流向下游。其基本水量平衡关系为 ，其中 为蓄水量，两项 分别代表入库流量和出库流量（忽略直接降雨及蒸发等较小因素）。若出入库流量差额达到每秒30,000立方米，一天内便会增加约25.9亿立方米的蓄水量。这表明调度人员不仅要考虑洪峰流量，还必须综合考量洪水量级与持续时间：洪峰过后，持续的大流量来水仍会消耗大量防洪库容。
泄洪调度决策综合了降雨预报、上游流域水情监测、入库流量预测、可用库容以及下游河道工况。长江水利委员会与国家防汛指挥机构协同调度该水库与上游水利工程及下游防洪工程。上游水库可提前拦蓄部分来水，而三峡水库的泄洪还必须与紧邻下游的葛洲坝工程相协调。宜昌、沙市、汉口等水文站的水位监测数据反映了洪峰在中游河段的演进过程。调度人员可能会在预报洪水来临前提前泄水以腾出库容，但此举亦会加大下游流量；因此，泄水时机的选择必须兼顾支流洪水与下游现存的高水位。
历史记录体现了入库流量与泄洪流量之间的差异。2010年7月20日，入库流量达到约每秒70,000立方米，而出库流量控制在约每秒40,000立方米。当时削减约43%的流量反映的是两者的即时差额，并不代表下游水位或总洪涝灾害损失也同比例减少。2020年8月20日，入库流量达到约每秒75,000立方米，创下水库自2003年投入运行以来的历史最高纪录；当时出库流量约为每秒49,000立方米。拦蓄洪水导致水库水位抬高，蓄存的水量随后必须适时下泄或纳入后续调度统筹安排。
水库的防洪保护作用受到库容能力与地理条件的双重限制。长江中下游流域的降雨、坝址下游汇入的支流以及洞庭湖和鄱阳湖水系的来水均无法被三峡大坝拦截。下游水位不仅取决于大坝泄流量，还受河道形态、回水效应、湖泊水位以及多路洪峰遭遇叠加的影响。因此，即使水库大幅削减了来自长江上游的洪水，武汉等地仍可能发生严重洪涝灾害；堤防、蓄滞洪区、水雨情预报及应急响应措施依然是全流域防洪减灾不可或缺的组成部分。
水力发电与电网接入
进入厂房的水流通过混流式水轮机，将水力能转化为转轴的旋转机械能；转轴带动发电机，输出交流电。混流式水轮机属于反击式水轮机：水流流经转轮时的压力变化与动量转化共同产生扭矩。导水叶负责调节流量并引导水流流向转轮叶片。电功率可通过公式 估算，其中 为水密度， 为重力加速度， 为水轮机过流量， 为净水头， 为水轮机-发电机联合效率。净水头是指扣除水力损失后上下游水位的差值，而非大坝的结构高度。因此，即使河流来流量很大，下游水位的上涨也可能导致水头降低。
三峡电站的总装机容量为 22,500 兆瓦，包括 32 台单机容量 700 兆瓦的主发电机组和两台单机容量 50 兆瓦的小型机组。主发电机组分布在三处厂房设施中：左岸地面厂房布置 14 台，右岸地面厂房布置 12 台，右岸地下厂房布置 6 台。两台较小的机组构成厂用电设施。随着地下厂房机组投产，700 兆瓦级主机组总数达到 32 台，标志着主机组安装工程于 2012 年全部完工。多台机组均可独立控制，调度运行人员可在满足设备限值与检修要求的前提下，灵活调整开机台数并在各机组间分配负荷。
装机容量反映的是额定发电能力，而非持续实际产出。瞬时出力取决于可用流量、净水头、设备可用率以及调度指令。枯水期受可用水量限制，发电出力下降；汛期部分水流可能须经泄洪设施下泄，而无法全部用于水轮机发电。此外，防洪调度要求、航运需求、生态流量下泄以及水库允许运行水位也制约着电站的发电调度。2020 年，三峡电站报告全年发电量约 111.8 太瓦时（千亿千瓦时）。这是全年的总电量，折合该闰年平均出力约 12.7 吉瓦，并不意味着电站始终以 22.5 吉瓦的额定满负荷持续运转。年发电量会随水文丰枯状况和调度决策而波动。
变压器将发电机出口电压升压后，通过高压交流与直流电相结合的方式外送。配套输电网络供应华中电网，并向华东和南方受电地区输送电能。专用的 ±500 千伏直流输电工程包括三峡—常州和三峡—广东等线路。直流输电适合长距离、大容量可控输电，有力支持了该大型发电枢纽与主要负荷中心的连接。电站的运行维护由中国长江电力负责，电力调度与跨区输送则通过国家电网调度系统及相关受电端电网统筹协调。电力调度要求必须服从并契合水库综合调度指令，仅凭用电需求并不能单方面决定下泄流量。
由于水电机组在允许运行工况内可实现相对迅速的出力调节，三峡电站对电网调峰调频等系统平衡起着重要作用。调度人员可以通过改变导水叶开度、重新分配机组负荷或启停机组来跟踪负荷变化，提供调频支持和旋转备用。这种调节灵活性并不代表拥有无限的蓄能或抽水蓄能能力：三峡电站是一座常规水库型水电站，而非抽水蓄能电站。此外，电站实际计量的发电量与测算出的替代煤消耗量或减排量是不同的概念。后者的估算依赖于假设——例如被替代机组的类型及其能效、输电线损以及核算边界等，并非对电站发电量的直接物理测量。
通航设施与内河航运
大坝左岸建有两条平行的五级船闸，连接长江下游与水库。船闸于2003年6月通航，通常实行上下行分流。每个闸室的有效尺寸约为长280米、宽34米，最小水深为5米。船舶驶入闸室后闸门关闭，随后注水或泄水，直至闸室内水位与下一级齐平。如此重复，可引导船舶克服约113米的最大总落差。船闸采用成组过闸方式，可容纳包括大型货船和驳船船队在内的编组，而非逐艘升降。除进闸前的等候时间外，通过整座船闸通常需要数小时。
垂直升船机于2016年9月开始试运行，为适宜尺寸的船舶提供了另一条过坝通道。其承船厢有效尺寸约为120米长、18米宽，水深3.5米，设计最大适航船舶排水量约为3000吨。这些限制取决于船舶的外形尺寸、吃水深度及总排水量，而非单纯的载货量。船舶漂浮于承船厢中，通过配重和齿轮齿条驱动系统实现垂直升降。单次过坝通常耗时约40分钟，远少于通过船闸的时间，但进厢排队、通航调度及现场工况均会影响总用时。升船机主要服务于客船及中小型货船，其承船厢容量无法替代船闸通行大型货运船队的能力。
水库蓄水淹没了险滩与急流，显著增加了通往重庆沿线大部分航道的深度。水力坡度减缓、流速减小，降低了上行航运难度，并支持了更大吨位船舶及编队（包括万吨级船队）的运行。但这并不意味着所有泊位或支流航道全年都能接纳单艘万吨级船舶。实际通航吃水深度取决于水库运行水位、航道水文状况以及港区航道进出口条件。此外，航运通畅程度还依赖于更上游的航道条件，以及下游独立的葛洲坝通航设施。
货运数据反映了实际货运量与工程设计能力的差异。三峡船闸最初的设计基准为单向（上行）年货运量约5000万吨，而非双向总计5000万吨的上限。到2022年，船闸公布的年货运吞吐量（双向合计）已突破1.5亿吨。货运量的增长不仅反映出航道水深的增加，也得益于船舶大型化、调度优化、港口投资，以及长江流域制造业和贸易的扩张。重庆的各河运码头将内河航运与公路、铁路网相连接，使得大宗商品、汽车和集装箱货物得以在长江上游与下游工业中心之间高效流通。
尽管如此，船闸仍构成了集中的交通瓶颈。船舶必须提前报到并编组候闸，闸室分配受到船舶尺寸、目的地、货物种类及运行规程的制约。在航运高峰期或因检修暂停一条线运行时，待闸船队往往会大排长龙；此时单线船闸通常采取交替定时过闸的方式，整体通过能力显著下降。大流量洪水、大雾等恶劣天气与不安全水况均可能导致停航，而水库季节性消落也会改变可用水深和进港条件。因此，上游航道水深的增加并不能自然转化为更短或更可预测的全程运输时间：港口装卸、船闸调度、下游航道水况以及后续的公铁联运衔接都会对货运周转时间产生影响。
移民搬迁与安置
水库蓄水淹没了湖北与重庆境内长江干流及其支流沿岸的河谷平地与低矮山坡等居民聚居区。因此，搬迁不仅涉及居民户，还涵盖农田、工厂、商铺、道路、供水系统、学校和卫生医疗设施。县城及乡镇需要在水库运行水位线以上重建，交通和公用事业网络也需要改线重建与连接。这一行政任务不仅要将人口迁出淹没区，还需为农业家庭提供替代生计、对工矿企业进行搬迁或关停，并为安置地社区增配公共服务设施。
2020年该工程整体竣工验收时的官方数据显示，三峡工程累计搬迁安置移民约130万人。这一数字是工程移民的累计总量，涵盖了库区及相关工程建设用地的分期清理搬迁，而非单次蓄水过程中的搬迁人数。搬迁工作始于2003年首次蓄水之前，并随着后续分期蓄水同步推进。这一公布的总人数不应被视作库区后续所有搬迁的完整统计：此后因滑坡等地质不稳定及库岸隐患而进行的避险疏散或永久性搬迁由其他专项规划实施，部分受影响家庭经历过不止一次搬迁。
移民安置体系采取了就近后靠重建与有组织的外迁安置相结合的方式。许多城镇居民迁入了原址地势较高处新建的安置区；农村居民则可在所属县或市内其他地区重新分得土地。另有部分移民被外迁安置到库区以外的接收社区，包括中国沿海和中部省份。20世纪90年代末，由于库区剩余山地无法为所有失地农民提供同等条件的耕地，政策加大了对外迁安置的倾斜力度。“开发性移民”方针旨在将补偿款与农业开发、企业发展、职业技能培训以及非农就业结合起来，而非单纯依靠建房安居。
补偿与重建通过多种途径开展。居民户就住房及其他合规资产获得补偿款或还建安置，征地补偿费和安置补助费则由地方政府和农村集体经济组织统筹管理。财政资金还用于资助基础设施复建和市政设施重建。安置成效在一定程度上取决于户籍性质、资格认定规则、调配土地的质量和区位以及获取就业的机会。面积更大或设施更完善的住宅，并不一定能弥补失去丰产农田、原有客源或便捷工作场所带来的损失。2006年出台的大中型水库移民后期扶持政策，为符合条件的农村移民提供每人每年600元、为期20年的扶持资金，具体采取直补到人、项目扶持或二者结合的方式实施。
官方审计与监管在确认建设成果的同时，也发现了执行中的问题。审计署在2013年发布的三峡工程审计结果中，指出了移民资金管理和使用中存在的违规问题，包括挪用资金和违规发放等。这类审计发现主要涉及补偿与重建项目的执行落实情况，本身并不能衡量全体移民的长期福利水平。同样，住房与基础设施建设竣工的行政记录，也无法直接证明家庭收入或农业生产力已经完全恢复。
同行评议学术研究同样表明，移民安置的效果因人而异，而非一概而论。布鲁克·威尔姆森（Brooke Wilmsen）2016年发表于《世界发展》（World Development）的一项长期跟踪研究发现，住房改善和物质生活条件的提升，可能与持续的生计困难并存。威尔姆森、迈克尔·韦伯（Michael Webber）与段跃关于农村转向城镇移民的研究，也探讨了用稳定的城镇就业替代传统农业生计所面临的困境。年龄、受教育程度、家庭劳动力状况、补偿标准以及距扩张中劳动力市场的远近，都会影响移民家庭的适应能力。重建后的聚落虽能提供更完善的道路、公用设施和公共服务，但被分配到有限或低产土地的农民，以及缺乏相应技能的劳动力，与那些能够从事受薪工作或自主经商的家庭相比，面临着截然不同的经济约束。
考古与文化遗产
库区淹没前的筹备工作包括对长江干流及其支流沿线的考古遗址、历史建筑、题刻、古墓葬以及古城镇街区展开全面调查。抢救性考古学发掘在20世纪90年代全面铺开，其发掘进度受大坝建设及库区水位分阶段蓄水进程制约，这一蓄水进程始于2003年的初期蓄水。来自国家、省、市各级机构的专业队伍测绘了聚落平面图，发掘了墓葬与文化层，并采集了陶器、石器、金属器以及环境样本。忠县中坝等遗址的考古发掘揭示了长达数千年的聚落演变与制盐生产序列；巫山新石器时代大溪遗址的发掘则为峡区史前人类聚落提供了新证据。这些调查不仅涵盖了显赫的历史古迹，还打捞并还原了普通聚落和生产活动的相关信息。
文物的保护方式取决于遗存性质及其与遗址环境的关联。可移动文物在经保护处理后，被移交给考古库房和博物馆收藏，其中包括于2005年开馆的重庆中国三峡博物馆。选定搬迁的历史建筑则需经过实测测绘、影像记录、构件编号，拆解后再迁往高地复建。石题刻与建筑构件有时可单独剥离搬迁。对于既无法原址保护又无法实施搬迁保护的遗址，考古发掘与记录留存的是档案资料而非遗址本体。这类记录保存了平面图、地层叠压关系以及部分精选标本，但无法完全再现未发掘地层中蕴含的全部实物证据，也使得未来进一步探查成为不可能。
云阳张飞庙是搬迁保护的典型案例。该庙用于奉祀三国时期的名将张飞，原建筑群坐落于云阳老县城隔江相望的南岸。为配合云阳县城远离淹没区的迁建工程，张飞庙被向上游整体搬迁了约30公里。历史构件、雕像、碑刻及其他随属文物均被运送至新址，复建后的建筑群于2003年向公众开放。该方案不仅保全了大量的实物建筑肌理，也维持了公众参观功能，但改变了张飞庙与其最初所在江岸、周边聚落以及历史朝圣路径之间的空间关系。
对于忠县的石宝寨，保护工作则采取了原址留存的方案。其巍峨独特的木构寨楼紧依陡峭巨石而建，构成通往山顶寺庙的登道。工程通过修建环形围堤，使下层建筑免受水库蓄水淹没，形成了一处由人行桥与陆地相连的封闭保护区。这一建筑因此获得了宛如孤岛般的环境。该方案避免了拆卸核心木构主体，但以人工修建的封闭围堤取代了其原先与江岸及邻近街市的天然联系。
涪陵的白鹤梁题刻则采用了另一种创新保护方案。这道砂岩石梁上刻有石鱼、题刻以及古代长江低枯水位的记录，其中纪年题刻最早可追溯至公元763年（唐广德元年）。由于这些题刻的历史与科学价值在很大程度上取决于其相对于江面的水位基准位置，因此并未将其整体切割搬迁至陆上博物馆，而是采取了水下原址保护。白鹤梁水下博物馆于2009年开馆：核心参观区外罩有充水的密封保护体，游客可通过参观廊道下行，经观测窗观赏题刻；保护体内外注水能够平衡水压差。尽管如此，水库蓄水依然终结了石梁在冬季枯水期自然露出水面的历史景观。纵观这些案例，文物的本体保护、持续的公众开放、以及原有景观与考古原境的完整维系，往往是不可兼得的不同结果，而非可以相互替代的保护成效指标。
泥沙输移与下游河道演变
自2003年蓄水以来，水库绝大部分区域的流速明显放缓，长江干支流携带的泥沙随之淤积。较粗的沙粒优先沉积在库尾和回水变动区，而较细的泥沙则随水流向大坝方向输移更远；部分极细微颗粒保持悬浮状态并通过泄水孔排出。因此，淤积分布并不均匀，主要集中在水下深槽、支流河口等低流速区域，而非形成均匀沉积层。入库沙量、库内淤积量和下泄沙量是不同的物理量：淤积量通常根据进出水库的泥沙差额估算，并需扣除支流输入影响并计入测量误差。此外，淤积率还会因观测时段、洪水情况以及上游流域来沙量的不同而发生变化。
通常被称为“蓄清排浑”的水库调度原则，利用了汛期高流量与高含沙量在时间上的高度重合特征。在夏季汛期维持相对较低的库水位，可增大水流流速，促使高含沙水流排出水库；而在汛末蓄水阶段，拦截蓄存的则是含沙量相对较低的清流。深孔等泄洪排沙设施能够输送含沙水流，但无法将长约600公里的整个水库内的淤积泥沙完全冲刷排尽。库区淤积会消耗库容，并可能抬高上游变动回水区航道的河床，因而需要进行航道测量、疏浚以及航运调度调整。在重庆附近，受水库回水工况变化及嘉陵江来沙交汇的影响，航道演变机制更为复杂。自2010年代以来，金沙江向家坝、溪洛渡等上游梯级水库相继蓄水拦截泥沙，进入三峡水库的泥沙量大幅减少，水库自身的淤积速率及可供下泄的沙量均随之改变。
在坝下河段，水流含沙量降低后往往冲刷河床和两岸以补充泥沙（即“清水下泄”）。这种泥沙亏缺促成了河床冲刷下切，但冲刷幅度取决于下泄流量、河床组成、河道形态及护岸工程情况。宜昌下游至荆江河段的观测数据表明，坝下河道普遍出现河床下切、浅滩重新分布以及分汊河道冲淤演变。随着细颗粒物质被水流淘刷冲走，河床表面可能发生粗化并形成卵石或粗沙覆盖层，从而减缓进一步的冲刷。崩岸现象在空间分布上并不均匀，受制于局部岸坡土质、护岸工程、地下水动态以及主流摆动等多种因素。季节性泄水方式的改变也影响了起动并输移泥沙的水流持续时间。因此，下游测得的输沙量并非仅仅是大坝下泄的泥沙，还包括沿程冲刷补给的河床及岸坡物质。
长江与洞庭湖、鄱阳湖的水系连通带来了更为复杂的水沙交换。洞庭湖通过三口分流接收长江水沙，同时汇集本流域支流来水来沙。干流来沙减少和水位落差变化会改变湖区的泥沙淤积格局与水沙交换关系。在鄱阳湖区，湖口附近的湖水位与长江干流水位差直接决定了湖水出流与江水顶托倒灌效应。干流河床下切和水库秋季蓄水会影响这一水力坡降，但湖区水情同样深受五河支流径流、降水情势及采砂活动的影响。因此，通江湖泊泥沙收支的动态平衡变化不能单纯归因于三峡水库的拦沙作用。
在大通水文站（控制长江下游入海水沙的重要站点），年均悬移质输沙量已从1950—1968年的约4.9亿吨下降至2003—2012年的约1.45亿吨。这一数值反映的是整个长江流域的综合变化，而不仅是三峡工程的单一效应；事实上，在三峡蓄水之前，由于上游早前修建的水库、水土保持工程以及其他流域变化，入海沙量就已呈现减少趋势。入海泥沙输送量的减少直接影响了长江三角洲及相邻河口湾的冲淤平衡，但不同汊道、潮滩和近海区域对此的响应各有差异。河床沿程冲刷在一定程度上补充了下游泥沙输移量，而疏浚、采砂、围垦、潮汐对泥沙的重新分布以及海岸工程等人类活动与自然动力，也进一步重塑了泥沙在河口和近海的沉积与侵蚀空间格局。
水生生态、水质与气候效应
自2003年蓄水以来，长江上游部分河段由原先以急流为主的天然河道转变为水深较大且受季节性调节的水库。过水断面积的增大总体上降低了水流流速并延长了水体滞留时间，不过干流水槽仍保留了相当大的过流流量，与较为封闭的支流库湾存在显著差异。这些变化改变了泥沙悬浮特性、水体透光度、浮游生物生长以及水生生境。水深加深和水体蓄热量增加还改变了季节性水温循环：在春季升温期，下泄水温可能低于建库前天然河道的水温，而在秋季降温期则较建库前偏高。水温分层现象因地理位置、季节、入库流量以及运行调度方式而异，并未在全库形成均一的状态。在约145米至175米的常规运行水位之间，消落带在冬季蓄水期大部分被淹没，而在夏季汛期运行中出露——这种与天然季节性水淹模式相反的节律对沿岸植被和无脊椎动物群落产生了影响。
鱼类的生态响应既体现了库区内部生境的转变，也反映了下游水文条件的更替。“四大家鱼”（青鱼、草鱼、鲢鱼、鳙鱼）在流水中产漂流性卵，其胚胎发育依赖于适宜的流速、水温及随水漂流的距离。蓄水后的下游监测记录表明，与早期监测时期相比，家鱼产卵期发生改变，卵苗丰度明显下降。涨水脉冲信号的减弱以及春季水温回升的延迟，解释了水库运行与这些生态变化之间的关联机制；但捕捞压力、水污染、其他水坝建设以及泛滥平原连通生境的丧失同样对鱼类种群造成了冲击。自2011年起，三峡水库开始实施生态调度试验，在产卵季节主动制造涨水脉冲。监测结果显示部分生态调度出水与产卵规模的增加存在关联，但这些观测并不能证实成鱼种群已经完全恢复，也无法将水流调度的影响与其他各种干扰因素完全隔离开来。
富营养化在流速相对较缓的支流回水河段尤为突出，包括香溪河库湾和大宁河回水区。水库蓄水延长了这些区域的水体滞留时间，而支流径流和入库污水又持续输入氮、磷等营养物质。在适宜的光照和温度条件下，微弱的水力冲刷和稳定的水体分层使得浮游植物大量聚集并暴发水华。支流与干流之间的水体交换、异重流以及库水位的变动，既可能稀释驱散藻类，也可能将营养物质输送至更有利于其繁殖的区域。因此，水流冲刷相对充分的干流与极易暴发水华的支流库湾得以同时存在。这也表明，水质监测不能仅依靠全库综合水质类别评定：营养盐浓度、叶绿素a、溶解氧、垂向水温剖面及浮游植物群落结构才能揭示水生态状况的多维特征。扩大生活污水收集与处理规模控制了一项关键的营养负荷来源，但农业面源污染以及底泥沉积物中蓄积的营养盐依然是不容忽视的因素。
评估该工程的温室气体效应需要采用生命周期评价方法，而不能简单地将水力发电视为完全零排放。相关的排放源包括水泥和钢材生产、施工建设、日常维护以及水库中有机物的分解。被淹没的土壤、外源输入的有机物以及水生生物生产过程均可产生二氧化碳和甲烷，并通过水面扩散、气泡溢出或下泄水脱气等途径释放。支流库湾、干流水体及出露消落带之间的实测数据差异显著，这使得仅凭个别采样点的监测来外推全库排放具有很大的不确定性。此外，水库毛排放量还必须与蓄水前天然河流和陆地景观基底的净变化量严格区分开来。至于减排效益的估算，则取决于实际发电量以及所假定的替代电源结构；与传统燃煤发电进行对比得出的减排量，显然与基于逐步低碳化的电网基准情景得出的结果大相径庭。
局地气候效应的作用尺度不同于这些全球尺度的排放核算。水域面积的显著扩大改变了地表蒸发以及热量和水汽的交换过程，可能对库区周边的湿度、雾日及昼夜温差产生微调。气象站地面观测与遥感研究必须将这些水库效应与海拔高程、城市扩张、土地覆被变化以及大范围的气候自然波动剥离开来。局地的温湿度微弱变化本身并不足以证明水库造成了区域性干旱、特大洪涝或东亚季风的长期改变。
结构安全、地质灾害与长期管理
三峡工程的安全监测将混凝土大坝及其坝基与范围广阔得多的库岸地形区分开来。测量控制网、位移观测仪器和基础监测仪器用于跟踪坝体结构及其下伏基岩的位移变形；渗压计和渗流排水观测设施用于监测坝底渗流及扬压力。扬压力会减小抵抗滑动所需的有效正应力，因而坝基排水是重力坝安全控制的重要组成部分。温度与伸缩缝开度测量有助于将正常的混凝土热胀冷缩与异常的结构变形区分开来。各项监测数据结合库水位、下游水位及环境气温进行综合分析，而非作为孤立数值处理。安全巡检与维护还涵盖承受高速水流冲刷的泄洪建筑物表面、闸门水封与启闭机械，以及水轮发电机组的振动、轴承与冷却系统。
库岸失稳涉及的地质条件不同于坝基。沿库岸广泛分布着层状沉积岩、软弱夹层、破碎斜坡以及古滑坡堆积体。水库蓄水后，水位上升会使原本未饱和的岩土体浸水饱和，并增大孔隙水压力，但库水靠在斜坡上也能提供一定的侧向支撑。在水库快速消落期间，这种外部支撑减弱，而排水不畅的边坡内部地下水位可能仍维持在高位，从而降低有效应力并削弱抗滑能力。强降雨还会进一步抬高地下水位。因此，斜坡的稳定性响应取决于岩体结构、渗透性以及降雨与库水位变化的综合时间效应，而不仅取决于水库处于蓄水还是消落状态。
2003年7月14日，在三峡水库首次蓄水至约135米高程后不久，库区支流青干河畔发生了千将坪滑坡。调查表明，这是一场在库水位抬升和持续降雨共同诱发下，受地质构造和既有软弱面控制的大型岩质滑坡。滑坡体入水激起了破坏性巨大的涌浪。这一案例表明，地质灾害并非必然源于大坝本身的溃决：岸坡失稳不仅会直接破坏岸边设施，激起的涌浪也会威胁沿岸居民点与过往船舶。因此，库岸管理综合运用了地质隐患排查、位移与地下水监测、降雨观测、预警阈值设定，以及在必要时实施的人员避险撤离或搬迁避让等措施。
地震安全同样要求将大坝坝址处的强地面运动与库区其他区域发生的地震区分开来。抗震设计验算评估了地震动荷载对混凝土结构、坝基及附属设施的影响，包括坝水动力相互作用。关于水库诱发地震的研究主要探讨库水附加荷载以及高孔隙水压力的扩散渗透是否会改变既有断层或裂隙的应力状态。蓄水后，地震监测台网在三峡库区记录到若干微弱地震，但仅凭时空相关性并不能断定每起事件的诱发机制。地震的发生、计算出的结构动力响应以及观测到的实际损坏是截然不同的证据层次；库区记录到地震，其本身并不构成大坝发生结构性损坏的证据。
应急预案将仪器报警、工程巡检与调度决策、通信联络及下游预警机制紧密结合。库岸突发事件还需要地方地质灾害应急主管部门介入，因为即便大坝维持正常运行，局部滑坡险情也可能需要组织人员紧急疏散。水库的调度调整必须权衡多重相互冲突的需求：防洪库容预留、安全的水位升降速率控制、通航保证、发电效益以及生态流量下泄。长江梯级水库联合调度既影响入库流量，也制约下游出库流量的调度时机。长期面临的不确定性包括水旱序列的改变、库岸地下水动力条件的长期演化，以及闸门、水轮机和监测仪器的逐步老化。持续开展仪器校准、更新维护，并将新近观测数据与长期历史观测记录对比，是准确识别工程缓慢老化与季节性/运行性正常波动的关键。