重視加高培厚江堤和分洪工程等治標工作；有了三峽大壩，也還要修堤防汛。下午，周恩來到沙市同荊江地委負責人座談治理荊江和加固荊江大堤問題。在沙市逗留約１小時後，復乘江峽輪西上。
３月１日上午，周恩來率隊考察了薩凡奇提出的南津關壩址。他踏著青石板路，攀上南津關制高點，觀看了三遊洞和地質工作者打的斜鑽孔，瞭解了溶洞情況。下午，周恩來率隊考察了三鬥坪壩址。他在中堡島一個土臺上攤開設計圖紙，聽取李鎮南總工程師彙報三峽樞紐佈置及施工方案，實地對照研究了工程設計方案。在瞭解地質勘測工作，觀看地質鑽探巖蕊時，周恩來還取了一截花崗岩蕊準備帶到北京。
３月２日上午，周恩來在船上主持開會，蘇聯專家組長德米特利也夫斯基彙報了三峽水利樞紐建設的技術、造價、工程期限問題；對南津關和三鬥坪兩個壩址的優劣作了客觀的分析、比較；認為建設三峽大壩的綜合效益是肯定的，技術上是有把握的。下午，周恩來和大家一起遊覽了巫峽。
３月３日，周恩來在船上主持討論，要求大家敞開思想，各抒己見。不僅觀點對立的林一山和李銳暢談了各自的主張，而且王任重、張勁夫、閻紅彥、劉西堯、李葆華、劉瀾波、錢正英、李鎮南以及蘇聯專家也都發表了意見。討論會結束時已是深夜。
３月５日，周恩來６０歲生日是在獅子灘水電站度過的。獅子灘水電站是“一五”計劃期間建成投產的，當時被譽為“新中國水電建設中先開的第一朵鮮花”。為了驗證獅子灘水電站的工程質量，周恩來沒用任何防護用品，檢視了設定在５０多米高的堆石壩底部長一公里多的廊道。從廊道出來，他檢視了水輪發電機組，向有關人員詢問了發電機執行情況與發電量。辭別之前，他為獅子灘水電站題詞：“為綜合利用四川水力資源樹立榜樣，為全面發展四川經濟開闢道路。”
３月６日上午，周恩來在重慶主持討論《總結紀要》（即為中央檔案寫的草稿）。下午，他為三峽現場會作了總結講話。他一方面肯定有關方面在三峽工程研究上有成績，一方面指出“爭論也是必要的”。“不爭論哪會有這樣多的材料回答各個方面提出的問題？”“在今後工作中，還允許有反對的意見，這是我們社會主義的優越性。”“三峽是千年大計，對問題只發展一面，很容易走到片面，為三峽搞得更好，還是可以爭論的。”對於以三峽為主體的長江流域規劃，周恩來提出了“統一規劃，全面發展，適當分工，分期進行”的十六字原則；指出要解決好遠景與近期、幹流與支流、上中下游、大中小型工程以及水火電等“相濟”關係；強調在三峽工程未興建之前，防洪要加緊進行，要防止等待三峽工程和以為有了三峽工程就萬事大吉的思想。這次講話集中了各方面積極有益的意見，既肯定了修建三峽工程的必要性，又指出了要防止片面看待三峽工程的錯誤，是三峽工程決策中的一份重要文獻。
３月８日至２６日，中共中央在成都召開工作會議。２３日，周恩來在大組會上作了關於三峽水利樞紐和長江流域規劃的報告。此前，周恩來還向毛澤東作了口頭彙報。會議討論並同意周恩來的報告。形成了《中共中央關於三峽水利樞紐和長江流域規劃的意見》的檔案，４月５日，中共中央政治局會議予以批准。檔案指出：“從國家長遠的經濟發展和技術條件兩個方面考慮，三峽水利樞紐是需要修建而且可能修建的；但是最後下決心確定修建及何時開始修建，要待各個重要方面的準備工作基本完成之後，才能作出決定。”
周恩來負責長江流域規劃，贊成把三峽工程作為長江流域規劃的主體工程，但反對三峽工程在經濟、技術等條件不具備、時機不恰當的情況下草率上馬。周恩來建議先搞丹江口工程。１９５８年８月３１日，周恩來主持的北戴河長江會議同意丹江口水利樞紐上馬。１９５８年９月１日，丹江口水利樞紐工程正式動工興建。這個決策既避免了“二五”計劃期間貿然上三峽工程的風險，又為三峽工程建設開闢了前進的道路。
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修建葛洲壩水利樞紐
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１９６９年，丹江口水利樞紐攔洪並開始發電後，長江流域繼續興建大型水電站面臨著三個選擇：開發長江支流清江隔河巖，裝機容量６０萬至１００萬千瓦；開發三峽下游的航運梯級葛洲壩，裝機容量２００萬千瓦以上；開發三峽，裝機容量１０００萬千瓦以上。１９６９年６月，毛澤東到武漢，張體學提出要開始修三峽大壩，毛澤東潑了“冷水”。１０月，毛澤東在武漢，曾思玉等再