1950年，黃河水利委員會組織查勘隊，對龍門到孟津的黃河干流段的壩址進行了工程地質(zhì)查勘，第一次探明了三門峽壩址的地質(zhì)條件遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于八里胡同壩址。1952年，水力發(fā)電建設(shè)總局對三門峽壩址進行了規(guī)劃階段的地質(zhì)勘察。^[12]1954年5~12月，地質(zhì)部工程地質(zhì)管理處黃河中下游隊，對三門峽壩址區(qū)和水庫區(qū)進行了工程水文地質(zhì)測量和三門峽水利樞紐初步設(shè)計階段的第一期地質(zhì)勘探。在這期間，地質(zhì)部水文地質(zhì)工程地質(zhì)局941隊在庫區(qū)的渭河南北兩岸進行了1:20萬比例的綜合性水文地質(zhì)測量。1955年9月由地質(zhì)部工程地質(zhì)局、電力工業(yè)部水力發(fā)電建設(shè)總局和黃委會共同組成黃河三門峽地質(zhì)勘探總隊，承擔(dān)三門峽水利樞紐補充初步設(shè)計階段、技術(shù)設(shè)計階段和壩基開挖施工詳圖的地質(zhì)勘探任務(wù)。^[12]

1957年4月13日，三門峽水利樞紐正式開工。^[4]4月14日《人民日報》發(fā)表了《大家來支援三門峽??！》的社論。^[4]1958年12月，三門峽水利樞紐工程截流成功。^[13]1960年實現(xiàn)攔洪，1961年4月大壩主體工程基本竣工，較設(shè)計工期提前一年多。1962年2月，第一臺15萬千瓦機組和110千伏開關(guān)站安裝完成并投入試運行。^[4]

三門峽水利工程建成后，經(jīng)過一年半的蓄水運用，庫區(qū)泥沙淤積嚴(yán)重，在渭河口形成攔門沙，威脅關(guān)中平原。1964年12月，國務(wù)院批準(zhǔn)對三門峽水利樞紐進行改建，即在左岸增建兩條泄流排沙隧洞，改建原5~8號機組的發(fā)電引水鋼管為泄流排沙管道（簡稱二洞四管）。改建工程設(shè)計全部由水利電力部北京勘測設(shè)計院承擔(dān)。1965年1月，兩洞四管開工。四管于1966年5月完工，7月29日開始泄流。1969年全部完成隧洞工程，較設(shè)計進度提前一年建成。第一次改建工程投入運行后，樞紐泄洪規(guī)模增大一倍，但潼關(guān)以上庫區(qū)和渭河仍繼續(xù)淤積。1969年6月由水利電力部和陜、晉、豫、魯四省領(lǐng)導(dǎo)人在三門峽開會，并報經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)后，對三門峽水利樞紐進行第二次改建。第二次改建于1969年12月開工。^[8]經(jīng)過四年的艱苦奮斗， 1973年改建工程完成。^[8][9]

1973年12月26日，第一臺低水頭徑流發(fā)電機組(4號機）投入運行，其余4臺機組分別于1975年、1976年、1977年和1979年并網(wǎng)發(fā)電?？傃b機25萬kW。^[14]1983年，三門峽水利樞紐管理局正式成立。^[10]1990年經(jīng)水利部批準(zhǔn)，將6號、7號泄流排沙鋼管擴建為發(fā)電機組引水鋼管，機組單機容量7.5萬kW。1991年4月3日正式開工。1994年4月28日、1997年3月26日，6號、7號機組分別投入運行。至此，水電站裝機總?cè)萘窟_(dá)到40萬kW，非汛期水量利用率達(dá)到93.4%。^[14]

三門峽水利樞紐位于黃河中游下段干流上，兩岸連接豫、晉兩省，在河南省三門峽市(原陜縣會興鎮(zhèn))東北約17公里處。壩址以上流域面積68．8萬平方公里，占全流域面積的91．5％。^[2]

黃河流經(jīng)三門峽為峽谷地帶，壩址兩岸地勢峻峭，左岸大部為陡崖峭壁，右岸稍平緩。黃河流至三門峽石質(zhì)峽谷處，河道由向東流急轉(zhuǎn)為向南流，約成90度拐彎。河流在峽谷中受矗立河心的鬼門石島和神門石島所擋，分成三股水流稱為鬼門河、神門河和人門河。三股匯流后，河床的水面寬度平水時約120米，洪水時約160米。兩岸地表的黃土覆蓋層，溝壑沖刷，高低起伏，沿黃河平均不足千米便有一道溝壑，溝壁黃土陡立。稍平坦的土坡也都被沖切成塊塊小臺地。^[15]

庫區(qū)在中條山和秦嶺之間的山間盆地中。三門峽以西黃河河谷較寬，兩岸是黃土形成的臺地和渭河下游平原；三門峽峽谷山高谷深，巖層出露。河谷狹窄。庫區(qū)呈“小頸口大肚子”形。龍門至潼關(guān)河段(稱小北干流)，穿行于汾、渭河之間的塬階地區(qū)，東為呂梁山背斜，西為鄂爾多斯坳陷，南為秦嶺地軸，東南為中條山隆起，東岸地勢陡峻，多為懸崖，河道寬闊，河勢浩翰，兩岸臺塬高出河水面50一200米，有汾河、涑水河、渭河匯入，從臨猗縣夾馬口到風(fēng)陵渡，為淤積游蕩型河道，河寬6一10公里，最寬19公里，河床寬、淺、亂，游蕩劇烈，主流擺動不定，素有“三十年河?xùn)|，三十年河西”的說法。^[2]

三門峽谷位于基巖區(qū)和第四紀(jì)沉積物地層的分界處。三門峽谷及峽谷以東為基巖區(qū)，河谷狹窄，兩岸巖石出露，大多是高山深溝，由黃土形成臺階地很少；而三門峽以西則主要是第四紀(jì)沉積物地層，因而黃河兩岸在地貌上表現(xiàn)出的特征，是由黃土類土形成的級級臺階地，河谷較寬。^[15]

壩址區(qū)巖層出露，自東南向西北，由老到新為奧陶紀(jì)石灰?guī)r、石炭紀(jì)煤系、石炭二疊紀(jì)煤系和老第三紀(jì)紅色巖層。中生代閃長玢巖呈巖床狀浸入于石炭二疊紀(jì)和石炭紀(jì)地層之間，形成橫跨黃河寬達(dá)700米的閃長玢巖巖體，厚90~130米，向下游逐漸變薄，在壩基與護坦處為80~50米。重力壩壩體全部坐落在閃長玢巖上，壩軸線走向與玢巖巖床一致。閃長玢巖巖性堅硬，巖體完整，透水性弱或不透水。^[5]

三門峽位于中緯度的內(nèi)陸地區(qū)，屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，且具有高山盆地特征。多年平均無霜期為217天，最長年份達(dá)242天，最短年份僅為179天。^[16]

據(jù)陜縣氣象站觀測資料統(tǒng)計，多年平均氣溫15．1℃，最高氣溫43．2℃，多年平均降水565毫米。^[2]春季在3月下旬后期開始（平均氣溫10一22℃），長約56天；夏季在5月下旬初開始（平均氣溫高于22℃），長103天；秋季在9月上旬初開始（平均氣溫10~22℃），長66天；冬季在11月上旬后期開始（平均氣溫低于10℃），長140天。三門峽地區(qū)四季氣候特點概括起來是：春季干燥降水少，暖中有冷大風(fēng)多；夏季炎熱降水猛，旱澇不勻變化多；秋季陰雨氣溫涼，須防霜凍與寒潮；冬季干冷雨雪稀，晴日較多季節(jié)長。^[16]

三門峽水利樞紐地處流域南部，據(jù)陜縣水文站實測資料，多年平均流量1340立方米每秒(1919一1954年)，多年平均年徑流量422億立方米(1919一1954年)。實測最大流量22000立方米每秒(1933年8月10日)，最小流量160立方米每秒(1942年12月12日)。設(shè)計洪水為千年一遇洪峰流量35000立方米每秒；萬年一遇洪峰流量45000立方米每秒；多年平均輸沙量16億噸，最大年輸沙量29．5億噸，最小年輸沙量4，36億噸。^[2]

三門峽水利樞紐建筑物主要由擋水建筑物、泄水建筑物、水電站組成。^[17]

擋水建筑物包括主壩和副壩。^[17]主壩為混凝土重力壩，^[18]壩頂全長713.20米，壩頂高程353米，最大壩高106米。^[5]其中，左岸非溢流壩段長111.2米，溢流壩段長124米，在高程280米處設(shè)有施工導(dǎo)流底孔12個，每孔的斷面尺寸均為3米×8米（寬×高）；隔墩壩段長23 米;電站壩段長184米,分8段，每段長23米;安裝場壩段長48米,分3段，每段長16米；右岸非溢流壩段長223米。^[17]正常高水位350米高程時相應(yīng)總庫容354億立方米。^[5]副壩為鋼筋混凝土心墻土壩，長144米，最大壩高24米。主、副壩總長為857.2米。^[18]

泄水建筑物包括深孔和溢流孔。深水孔進口高程為300米，共12孔，斷面尺寸均為3米×8米（寬×高）。表面溢流孔進口高程為338米,共2孔，斷面尺寸均為9米×14米（寬x高）。^[17]

電站廠房為壩后式，^[18]位于電站壩段下游，^[5]全長223.88米，寬26.2米，可安裝8臺發(fā)電機組。^[18]設(shè)計裝機116萬千瓦，改建后（至1994年底）裝機為32.5萬千瓦，^[5]為低水頭徑流發(fā)電。^[18]

三門峽水利樞紐主體工程由前蘇聯(lián)電站部水力發(fā)電設(shè)計院列寧格勒分院設(shè)計，三門峽工程局施工建設(shè)，^[5]共投資94357.3萬元。^[5]

三門峽黃河明珠（集團）有限公司（簡稱明珠集團）是在三門峽水利樞紐管理局的基礎(chǔ)上，于1996年5月整體改制成立的國有獨資公司。主要負(fù)責(zé)三門峽水利樞紐的管理和運行維護。^[6]

三門峽水利樞紐建成投運以來，充分發(fā)揮了防洪、防凌、調(diào)水調(diào)沙、灌溉供水和發(fā)電等綜合效益，不僅促進了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟社會的全面發(fā)展，也是黃河下游防洪減淤工程體系的重要組成部分。除此之外，庫區(qū)多年來形成的200多平方公里水域，已經(jīng)成為國家級濕地自然保護區(qū)，對調(diào)節(jié)地區(qū)氣候、保護當(dāng)?shù)?a content-type='internal_link' data-link-target='1' data-node-id='m14b3680z4s' data-doc-id='2993704990858770098' target='_blank' data-doc-title='生物多樣性' data-source=''>生物多樣性及生態(tài)環(huán)境的改善起著不可或缺的作用；三門峽樞紐電站是河南電網(wǎng)兩個重要的大型水電站之一，為城市發(fā)展和生態(tài)環(huán)境建設(shè)做出了積極貢獻(xiàn)。^[11]