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 经过长江水文工作者50余年的实地勘察、史料研读、历史水文调查，定义了三峡工程坝址的代表性水文站 [[ 宜昌站 ]] 不同频率的洪水流量：“十年一遇”洪水流量为56,700立方米／秒，二十年一遇洪水流量为72,300立方米／秒，百年一遇洪水流量为83,700立方米／秒，千年一遇洪水流量为98,800立方米／秒，万年一遇洪水流量为113,000立方米／秒，可能最大洪水的洪水流量为120,000～127,000立方米／秒。

三峡大坝对下游的 [[ 荆江 ]] 河道的行洪防洪能力为“十年一遇”标准（即56,700立方米／秒），即利用库区容积和错峰运用，削减洪峰及持续下泄流量，当大坝上游出现“百年一遇”洪水（即流量峰值达83,700立方米／秒）时，在大坝蓄水拦截作用下，下游荆江河道流量保证控制在不超过56,700立方米/秒，沙市水位不超过44.5米，可以保证荆江河道国堤不平槽、不漫堤，荆江沿岸分蓄洪区不破堤运用。

历史上，1860年， [[ 长江 ]] 发生特大洪水， [[ 宜昌 ]] 断面流量为92,500立方米／秒，介于百年一遇与千年一遇之间。仅仅相隔10年，1870年，长江又发生非常特大洪水，宜昌断面流量为105,000立方米／秒，介于千年一遇与万年一遇之间。由此三峡水库的泄洪闸最大泄洪流量是按照1870年长江大洪水为设计依据，泄洪流量可达每秒10.25万立方米，是世界上泄洪能力最大的泄洪闸。三峡库区洪水调节能力强大，可以消减洪峰流量高达2.7至3.3万立方米每秒。该水利工程可以有效控制长江上游洪水，受其保护的长江中下游的地区，其人口大约为1500万，土地约为2300万亩。此外，通过调节洪水到达前的坝前水位以及泄洪闸流量，可实现不同的防洪目标，甚至可以削减上游千年一遇的洪峰，通过库区错峰调节避免下游受到洪峰冲击。

然而长江中下游有多条支流如 [[ 湘江 ]] 、 [[ 资江 ]] 、 [[ 澧水 ]] 和 [[ 沅江 ]] 经 [[ 洞庭湖 ]] ， [[ 汉江 ]] 于 [[ 武汉 ]] ， [[ 赣江 ]] 经 [[ 鄱阳湖 ]] ， [[ 淮河 ]] 于 [[ 三江营 ]] 等汇入；长江干流各水文站年径流量，宜昌站4510亿立方米， [[ 汉口 ]] 站7380亿立方米、 [[ 大通 ]] 站8940亿立方米，长江出海口9620亿立方米；宜昌至 [[ 上海 ]][[ 崇明 ]] 出海口总落差不足50米，其间各支流汇入长江的年径流量却达5110亿立方米，超出长江出海口年总径流量的一半。因此长江中下游地区的防洪任务，并不能仅仅依靠三峡工程的防洪调节能力。