水庫（reservoir），是指以開發水資源為目的，用于攔蓄和調節河川徑流的人工或自然形成的工程總體。一般指河流上建設攔河閘壩后造成的人工蓄水工程。天然湖、泊、洼、淀等可以攔蓄水量為開發水資源服務的蓄水工程，有時又稱“天然水庫”。
早在4000年前，中國就采取“堵”的方式筑堤壩，建水庫。戰國時期秦國的蜀郡守李冰修建了都江堰，這是中國最早的大型水庫。三國時，晉國在建康府(南京)南建造赤山塘，東漢時期，蓄紹興會稽山水建鑒湖。元代，云南省挖昆明滇池。20世紀的20～30年代，世界上首次興建較大的水庫。第二次世界大戰以后，世界各國開始大規模建設水庫。20世紀60年代是全球水庫建設的高峰期。20世紀70年代，全球的水庫建設速度開始放慢。截至1999年，全球水庫的數量增加了4倍，容量是過去的12倍。截止2020年11月30日，中國已建的水庫有9.8萬多座，總的庫容有9300多億立方米。
水庫一般由擋水建筑物、泄水建筑物、輸水建筑物等組成，主要起到防洪、灌溉、發電、興利、供水、航運等功能和作用，按承擔的任務，可分為單一任務水庫、綜合利用水庫。按照水利水電工程等級劃分及洪水標準（SL252-2017），水庫工程分為Ⅰ等～Ⅴ等五個等別。
歷史沿革
中國建造水庫歷史悠久，早在4000年前，和禹分別采取堵和疏堵結合的治水，堵，就是筑堤壩，建水庫。那時的堵只是建些人工蓄水陂池，起調蓄河水和天然降水的作用。公元前2世紀，戰國時期秦國的蜀郡守李冰修建了都江堰，這是中國最早的大型水庫。三國時，晉國在建康府(南京)南建造赤山塘，可灌溉農田730余公頃。東漢時期，蓄紹興會稽山水建鑒湖。元代，云南挖昆明滇池，以土筑堤，使滇池蓄水增多數十倍，這都是人工水庫。
19世紀全球所建水庫的總庫容為15km3，但從某種意義上來說，世界上首次興建較大的水庫是在20世紀的20～30年代，世界各地開始大規模的水庫建設則是在第二次世界大戰以后。
20世紀50年代是俄羅斯和中國水庫建設的高峰期，而全球庫容量是過去50年的2倍多。
20世紀60年代是美國和墨西哥的水庫建設高峰期，也是全球水庫建設的高峰期，在這個時期，無論是水庫數量還是水庫容量都很突出。
20世紀70年代，全球的水庫建設速度開始放慢，但是加拿大、印度、巴西、澳大利亞的水庫建設高峰期，水庫數量不斷增加。1973年，中國30m以上大壩共1644座，其中100m以上14座，分別占世界的25%和3.5%。1988年，中國30m以上大壩共3768座，其中100m以上429座，分別占世界的41%和7.2%。
截至1999年，全球水庫的數量增加了4倍，容量是過去的12倍，其中，拉丁美洲增加到40倍，亞洲和非洲增加到100多倍。
2005年底，中國30m以上大壩共4839座，其中100m以上130座，分別占世界的37.8%和15%。截至2007年底，中國已建成各類水庫86353座，水庫總庫容6924億立方米(未含港、澳、臺地區)。其中，大型水庫529座，總庫容5386億m3。2008年，中國30m以上已建和在建大壩共5191座，其中100m以上142座。
截止2020年11月30日，中國已建的水庫9.8萬多座，總的庫容有9300多億立方米。
基本組成
水庫即蓄水樞紐，一般由擋水建筑物（如壩、閘）、泄水建筑物（如溢洪道、泄洪洞）、輸水建筑物（如渠道、水工隧洞）、取水建筑物（如進水閘）和專門建筑物（如電站廠房、船閘）等組成。
擋水建筑物
壩
壩是形成水庫的基礎，是第一位重要的水工建筑物，是整個水庫樞紐中工程量最大、造價最高的建筑物。壩的功能是截斷水流，如果上游沒有較大水域，則可以抬高水位，如果上游有較大水域，不但可以抬高水位，還能形成水庫，調節水量。壩一旦遭到破壞，后果特別嚴重。
壩的類型多種多樣，按筑壩材料可分為土(石)壩、混凝土壩、漿砌石壩、鋼筋混凝土壩、橡膠壩等；按壩體受力特征可分為重力壩、拱壩、支墩壩等；按是否泄水可分為非溢流壩、溢流壩。大壩按建筑材料可分為混凝土壩、漿砌石壩、土石壩、橡膠壩、鋼壩和木壩等，其中混凝土壩和土石壩是最常見壩型。
重力壩
重力壩主要是依靠壩體自重來抵抗水壓力及其他外荷載、維持自身的穩定。重力壩的斷面基本呈三角形，大壩下游面和壩基間的接觸線稱為壩趾；大壩上游面和壩基間的接觸線稱為壩踵。筑壩材料為混凝土或漿砌石，重力壩在各種壩型中占有較大比重。
重力壩是整體結構，為了適應溫度變化，防止地基不均勻沉陷，壩體設置永久性溫度縫和沉陷縫。為了防止漏水，在有些地方還應設置止水，內部一般都設有壩體排水和各種廊道，互相貫通，組成廊道系統。
重力壩常修筑在巖石地基上，相對安全可靠，耐久性好，抵抗滲漏、洪水漫溢、戰爭和自然災害能力強；設計、施工技術較為簡單，易于進行機械化施工；在壩體中可布置引水、泄水孔，解決發電、泄洪和施工導流等問題。其主要缺點是體積大，材料強度不能充分發揮，對穩定控制要求高等。
重力壩按材料可分為混凝土重力壩和漿砌石重力壩，按高度可分為低壩（30m以下）、中壩（30～70m）和高壩（70m以上），按泄水條件可分為非溢流重力壩和溢流重力壩，按結構可分為實體重力壩、寬縫重力壩和空腹重力壩。
拱壩
拱壩是指將上游壩面所承受的大部分水壓力和泥沙壓力通過拱的作用傳至兩岸巖壁，只有小部分或部分水壓力通過懸臂梁的作用傳至壩基的一種壩體。拱壩在平面上呈凸向上游的拱形，拱的兩端支承于兩岸的山體上。立面上有時也呈凸向上游的曲線形，整個拱壩是一個空間殼體結構。
拱壩一般是依靠拱的作用，即利用兩端拱座的反力，同時還依靠自重來維持壩體穩定。拱壩的結構作用可視為兩個系統，即水平拱和豎直梁系統。水平荷載和溫度荷載由這兩個系統共同承擔。拱壩比重力壩可比較充分地利用壩體的強度，其體積較重力壩為小，其超載能力比其他壩型為高。
拱壩對地形、地質條件要求較高，壩址要求河谷狹窄，兩岸地形雄厚、對稱、基巖均勻、堅固完整，并有足夠強度、不透水性和抗風化性等。拱壩按最大高度處的壩底厚度和壩高的比值可分為薄拱壩、中厚拱壩和重力拱壩，按體形可分為單曲拱壩和雙曲拱壩。
土石壩
土石壩泛指由當地土料、石料或土石混合料，經過碾壓或拋填等方法堆筑成的擋水壩。壩體中以土和砂礫為主時稱土壩，以石碴、卵石和爆破石料為主時稱堆石壩，兩類材料均占相當比例時稱土石混合壩。
土石壩一直以來是被廣泛采用的壩型，優點是可以就地取材，節約大量的水泥、鋼材、木材等建筑材料；結構簡單，便于加高、擴建和管理維修；施工技術簡單，工序少，便于組織機械化快速施工；能適應各種復雜的自然條件，可在較差地質條件下建壩。
土石壩也有一些缺點，如壩身不能進水，需另開溢洪道或泄洪洞；施工導流不如混凝土壩方便，粘性土料的填筑受氣候影響較大等。
土石壩按筑壩施工方法可分為碾壓土石壩、水力沖填壩、拋填壩、定向爆破壩等。按壩體材料的可分為土壩、土石混合壩和堆石壩。按防滲體材料和相對位置可分為均勻壩、心墻壩、斜墻壩和面板壩等。
水閘
水閘是一種設有活動閘門的低水頭水工建筑物，具有擋水和泄水的雙重作用，關門時能擋水，開門時能泄水。水閘作為水庫樞紐中的泄洪建筑物，可以通過閘門控制水流量，水閘也可以是水庫樞紐中的取水建筑物。水閘一般用混凝土或鋼筋混凝土建造。
水閘有著廣泛的用途，按其具體擔負任務的不同，可分為進水閘、節制閘、排水閘、分洪閘和擋潮閘等。引水樞紐往往由具有不同作用的水閘組合而成。
泄水建筑物
溢洪道
土壩樞紐中的大壩，除專門設計的溢流土壩之外，是不允許漫頂的。為此須在河谷岸邊修建溢洪道，以保證洪水時期水庫中過多的水流能夠順暢地向下游或鄰谷渲泄。如果因溢洪道不能滿足溢洪的要求而漫頂，會使下游遭受水害，造成生命財產的損失。
溢洪道的類型很多，采用最廣的是開敞式正槽溢洪道，通常所稱的河岸溢洪道，這種溢洪道一般由引水渠、溢流堰、泄水渠及出口消能段4個部分組成。洪水經喇叭口進入引水渠；溢流堰位于溢洪道的最高處，起控制溢洪道泄流量的作用，有的設閘門，有的不設閘門；泄水渠的作用是將經過溢流堰的洪水安全地泄入下游河道；由于水流在渠內高速下泄，沖刷力很強，所以在出口設消能段，其作用主要是消除下泄水流的動能，防止水流沖刷壩腳，并保證溢洪道自身的安全。
輸水建筑物
水工隧洞
水工隧洞是指為水利工程服務的隧洞，供引水用的稱為引水隧洞，供泄水用的稱為泄水隧洞。它們在樞紐施工階段都可以作為導流隧洞使用。水工隧洞有無壓的，也有有壓的。前者稱無壓隧洞，通水時洞內水流并不充滿全斷面，在水流上面保持著和大氣相接觸的自由水面；后者通水時水流充滿全洞，而且洞內還受到一定水頭所引起的壓力，稱有壓隧洞。
渡槽
渡槽屬于渠系建筑物的一種，實際上就是一種過水橋梁，用來輸送渠道水流跨越河渠、溪谷、洼地或道路等。渡槽常用砌石、混凝土或鋼筋混凝土建造。渡槽主要由進出口段、槽身、支承結構和基礎等構成。槽身橫斷面形式以矩形和U形斷面居多。支承結構的形式有梁式、拱式、斜拉式等。
專門建筑物
水電站
水電站可分為堤壩式水電站和引水式水電站兩種。
堤壩式水電站
河道上修建壩(或閘)攔蓄河水，一方面調節水流使發電有可靠的水量，另一方面抬高水位，形成水頭。用輸水管或有壓隧洞把水庫里的水引入廠房，通過水輪發電機組發電，這種方式就是堤壩式水電站。根據水電站廠房的位置，又可分為河床式與壩后式兩種水電站。河床式水電站廠房直接建在河床或渠道上，廠房本身是壩體的一部分，與壩一樣承受水壓力。壩后式水電站廠房位于壩后，即壩的下游，廠房建筑與壩分開，不承受水庫的水壓力。水頭比河床式水電站高。有時廠房與壩相距較遠，幾十米至幾百米，在壩岸巖體中開鑿有壓隧洞，于適當地點再用壓力水管或有壓隧洞引入廠房。這比在壩身埋管引水好，可避免因水管漏水而危及壩體安全。
引水式水電站通過引水道來集中水頭，在大的河灣且縱坡降較大時，常用壅水壩適當抬高水頭，增加水深，調節流量，然后引水至發電廠房，可獲得很大的落差，故稱為引水式水電站。引水式水電站可分為無壓引水式水電站和有壓引水式水電站。前者以渠道或無壓隧洞等引水；后者多以有壓隧洞引水，水流為有壓水流。
核心指標
水庫的庫容大小決定著水庫調節徑流的能力和它所能提供的效益。因此，確定水庫特征水位及其相應庫容是水利水電工程規劃、設計的主要任務之一。水庫工程為完成不同任務，在不同時期和各種水文情況下，需控制達到或允許消落的各種庫水位稱為水庫的特征水位。相應于水庫的特征水位以下或兩特征水位之間的水庫容積稱為水庫的特征庫容。水庫的特征水位主要有正常蓄水位、死水位、防洪限制水位、防洪高水位、設計洪水位、校核洪水位等；主要特征庫容有興利庫容、死庫容、重疊庫容、防洪庫容、調洪庫容、總庫容等。
特征水位
正常蓄水位
正常蓄水位是指水庫在正常運用情況下，為滿足興利要求在開始供水時應該蓄到的水位，又稱正常水位、興利水位，或設計蓄水位。它是決定水工建筑物的尺寸、投資、淹沒、水電站出力等指標的重要依據。選擇正常蓄水位時，應根據電力系統和其他部門的要求及水庫淹沒、壩址地形、地質、水工建筑物布置、施工條件、梯級影響、生態與環境保護等因素，擬訂不同方案，通過技術經濟論證及綜合分析比較確定。
防洪限制水位
防洪限制水位是指水庫在汛期允許興利蓄水的上限水位，又稱汛前限制水位。防洪限制水位也是水庫在汛期防洪運用時的起調水位。選擇防洪限制水位，要兼顧防洪和興利的需要，應根據洪水及泥沙特性，研究對防洪、發電及其他部門和對水庫淹沒、泥沙沖淤及淤積部位、水庫壽命、樞紐布置以及水輪機運行條件等方面的影響，通過對不同方案的技術經濟比較，綜合分析確定。
設計洪水位
設計洪水位是指水庫遇到大壩的設計洪水時，在壩前達到的最高水位。它是水庫在正常運用情況下允許達到的最高洪水位，可采用相應于大壩設計標準的各種典型洪水，按擬定的調度方式，自防洪限制水位開始進行調洪計算求得。
校核洪水位
校核洪水位是指水庫遇到大壩的校核洪水時，在壩前達到的最高水位。它是水庫在非常運用情況下，允許臨時達到的最高洪水位，可采用相應于大壩校核標準的各種典型洪水，按擬定的調洪方式，自防洪限制水位開始進行調洪計算求得。
防洪高水位
防洪高水位是指水庫遇下游保護對象的設計洪水時在壩前達到的最高水位。當水庫承擔下游防洪任務時，需確定這一水位。防洪高水位可采用相應于下游防洪標準的各種典型洪水，按擬定的防洪調度方式，自防洪限制水位開始進行水庫調洪計算求得。
死水位
死水位是指水庫在正常運用情況下，允許消落到的最低水位。選擇死水位，應比較不同方案的電力、電量效益和費用，并應考慮灌溉、航運等部門對水位、流量的要求和泥沙沖淤、水輪機運行工況以及閘門制造技術對進水口高程的制約等條件，經綜合分析比較確定。正常蓄水位到死水位間的水庫深度稱為消落深度或工作深度。
特征庫容
最高水位以下的水庫靜庫容，稱為總庫容，一般指校核洪水位以下的水庫容積，它是表示水庫工程規模的代表性指標，可作為劃分水庫等級、確定工程安全標準的重要依據。防洪高水位至防洪限制水位之間的水庫容積，稱為防洪庫容。它用以控制洪水，滿足水庫下游防護對象的防洪要求。校核洪水位至防洪限制水位之間的水庫容積，稱為調洪庫容。正常蓄水位至死水位之間的水庫容積，稱為興利庫容或有效庫容。當防洪限制水位低于正常蓄水位時，正常蓄水位至防洪限制水位之間汛期用于蓄洪、非汛期用于興利的水庫容積，稱為共用庫容或重復利用庫容。死水位以下的水庫容積，稱為死庫容。除特殊情況外，死庫容不參與徑流調節。
水庫總庫容指與校核洪水位相應的水庫容積，一個水庫的總庫容通常包括防洪庫容、興利庫容和死庫容。
死水位
死庫容與死水位(設計最低水位)。水庫在調蓄過程中，有一個設計最低水位，它是根據發電最小水頭和灌溉引水的最低水位來確定的，同時也考慮水庫內每年的泥沙淤積。這個水位又稱死水位，死水位以下的庫容是不用來調節水量的，故稱為死庫容。
興利庫容
興利庫容(有效庫容)與正常高水位(正常蓄水位)。為滿足灌溉、發電等的需要而設計的庫容稱為興利庫容。從死水位往上計算直至興利庫容相應的水位，稱為正常高水位，亦就是水庫在正常運用條件下允許保持的最高水位，它是確定水工建筑物的尺寸、投資、淹沒損失、發電量等的重要指標。
防洪庫容
防洪庫容與設計洪水位、校核洪水位、汛前限制水位。為調蓄上游入庫洪水、削減洪峰、減輕下游洪水威脅，以達到防洪目的庫容稱為防洪庫容。在水庫正常運行情況下，當發生設計洪水時，水庫允許達到的最高水位稱為設計洪水位。當發生特大洪水時，水庫允許達到的最高水位，稱為校核洪水位。在汛期到來之前，常預先把水庫放空一部分，利用這部分放空的庫容增加攔蓄洪水的能力，以削減洪峰。相應于放空的那部分庫容后的水位稱為汛前限制水位，亦就是水庫調洪起始水位，它是由洪水特性和防洪要求綜合考慮確定的，在洪水來臨之前，水庫不能超過此水位。
水庫等別
根據工程規模、保護范圍和重要程度，按照水利水電工程等級劃分及洪水標準（SL252-2017），水庫工程分為五個等別：
Ⅰ等，大（一）型水庫，總庫容＞10億立方米；
Ⅱ等，大（二）型水庫，總庫容1～10億立方米；
Ⅲ等，中型水庫，總庫容0.1～1億立方米；
Ⅳ等，小（一）型水庫，總庫容0.01～0.1億立方米；
Ⅴ等，小（二）型水庫，總庫容0.001～0.01億立方米。
水庫類型
按位置和形成條件
水庫按其所在位置和形成條件，通常分為山谷水庫、平原水庫和地下水庫三種類型。
山谷水庫
山谷水庫多是用攔河壩截斷河谷，攔截河川徑流，抬高水位形成，絕大部分水庫屬于這一類型。這類水庫是指山谷丘陵區的水庫。還可以再分為峽谷水庫與丘陵水庫。高山峽谷一般是在河流上游，流域面積小，水量少，河床坡降大，河谷橫斷面多呈“V”字型。在此修建的水庫庫容不大，但容易獲得高水頭，大落差，對水利發電有意義。
丘陵區一般在河流中、上游，流域面積較大，水量較充沛，河床坡降較緩，橫斷面多呈“U”形，往往是河流開發重點，可以防洪、發電、灌溉和改善航運條件等。1954年5月13日，新中國成立后建設的第一座大型山谷水庫——永定河官廳水庫宣告建成。
平原水庫
平原水庫是在平原地區，利用天然湖泊、洼淀、河道，通過修筑圍堤和控制閘等建筑物形成的水庫。位于河流的中、下游，河床坡降最緩，河面寬闊，淤積嚴重，橫斷面變化較大。河流沿岸多是村落、城鎮、交通要道等人煙稠密的地方。為了避免過大的淹沒損失，可以建筑低水頭水利樞紐。
平原水庫一般位于大江、大河下游沖擊平原地區，比如中國松嫩平原。這類地區地質的普遍特是表層為黏土或亞黏土，下部為砂土。由于這些地區距離海岸較近，大部分為低洼易澇鹽堿地。
平原水庫特點：
圍壩軸線較長，平原水庫多為封閉多邊形，與山區水庫相比較，其圍壩軸線要長的多。
地質條件較差，平原地區一般為沖積或洪積地層，對平原水庫的建設而言，所處地理位置基本無選擇性。
需水水頭較低，考慮水庫滲透穩定、圍壩壩坡穩定、抗震設防、壩后浸沒及庫內蒸發等多方面因素，目前所建的平原水庫蓄水深度一般在5-15m，隨著設計手段，施工技術等的發展與提高，平原水庫的蓄水深度也逐漸加深。
筑壩土料較差，為盡量減少耕地占用，保護國土資源，平原水庫多建在荒坡、廢河道、鹽堿地等處，且筑壩土料多取自庫內，因此，筑壩土料條件較差，多為粉土、砂土、粉細砂、砂壤土或裂隙黏土等。
蒸發量較大，平原水庫蓄水深度較淺，水面積大，蒸發量較大。
地下水庫
地下水庫是由地下貯水層中的孔隙和天然的溶洞或通過修建地下隔水墻攔截地下水形成的水庫。
地下水庫的功能包括蓄水功能、調水功能及其他功能。蓄水功能是以構建在賦水介質空隙內的庫容空間為基礎，遵循“以豐補欠”的原則，利用巨大的貯水空間，在豐水期蓄積大量的水，以備枯水期之用，從而實現水資源在時間上的優化配置。調水功能則是選擇合適的地點和途徑，通過相應的工程手段，人為干預庫區地下水的補入與采出。一方面，最大限度地將水資源經濟合理地調入庫中；另一方面，在恰當的時間最有效地將庫中水調出到需水單位，由此解決水資源時空分布不均的問題。另外，地下水庫還具有防止地面沉降、滋潤生態環境、增加對降水資源的截留、調節小氣候、儲冷儲熱等外延功能。
中國第一座地下水庫是河北省的南宮地下水庫，為中國利用地下水資源開辟了新的途徑，為當地經濟發展、水資源調蓄發揮了重要的作用。隨著工程建設水平的提高，北京地區開展了大量的地下水庫修建工程，以補充區域水資源的不足；另外，山東省、福建省等沿海地區也修建了許多地下水庫用于攔蓄調節地下水、防止海水入侵；廣西壯族自治區、貴州省等南方地區依托巖溶地質條件修建了許多巖溶地下水庫；此外，西北通過修建煤礦地下水庫，利用煤炭開采形成的采空區垮落巖體空隙，建設礦井水入庫設施和取水設施，對礦井水進行分時分地儲存及分質分期利用。
中國的地下水庫還有：北京西郊地下水庫、山東八里沙河地下水庫、大連龍河地下水庫、新疆的烏拉泊洼地地下水庫、鄭州市新石橋-黃莊地下水庫等。
按水庫調節周期分類
調節周期：水庫由庫空到庫滿，再到放空，循環一次所經歷的時間。按調節周期的長短，可分為日調節、周調節、年調節和多年調節。
日或周調節水庫
這是指在一日之內或一周之內按用水量調節一次的水庫。水電站的用水量就可以在一日之內或一周之內進行調節。某個時段電力負荷大，用水量也大；某些時段用電量少，用水量也少。有的電力負荷變化周期是一天，有的是一星期。
日調節多見于發電水庫，調節周期為一晝夜。它是利用水庫的興利庫容將一天內的均勻來水，按用水部門的日內需水過程進行調節。對于水力發電，它的用水過程是隨負荷的變化而改變的，而來水過程在一晝夜里基本上是均勻的（汛期除外），在一天24小時內，當用水小于來水時，將多余水量蓄存起來，供來水不足時使用。
周調節是的調節周期為一周。它是將周末的多余水量蓄存起來，在其他用水多的日子里放出，從而滿足用水部門的需水要求。
年調節水庫
年調節又稱為季調節。年內河川徑流變化很大，豐、枯水期的來水量相差甚大。徑流年調節的任務就是按照用水部門的需水過程，將豐水期多余水量蓄存起來，等枯水期缺水時放出，調節周期在一年以內。
橫線陰影面積表示蓄水量，豎線陰影面積表示水庫補充供水量。當水庫蓄滿而來水仍大于用水時，將發生棄水（由泄洪設施排往下游），圖中也示出了棄水期，通常稱這種僅能存蓄豐水期部分多余水量的徑流調節為季調節（或不完全年調節），而對能將年內全部來水量按用水要求重新分配而不發生棄水的徑流調節，則稱為完全年調節。
由于不同季節河川流量變化較大，通常水庫在汛前空到一定高程，汛期蓄存一部分洪水或者多余水量，以提高同年枯水期的河川流量，進行一年內的水量重新分配。大多數中、小型水庫均屬于此種類型。當水庫已蓄滿，而河川來水量仍大于用水量時，將發生棄水，這種僅能調節部分多余水量的徑流調節，稱為不完全年調節。相反，水庫如能蓄存本年度內的全部多余水量，稱為完全年調節。
多年調節水庫
這類水庫庫容一般都很大，它是將豐水年的多余水量蓄存起來，以補枯水年水量的不足，進行多年內的水量重新分配的水庫。對大型水庫來講，水庫蓄滿或泄空的僅是興利庫容的一部分，而完全泄空只是在一系列枯水年才會發生。例如永定河上的官廳水庫、黃河上的三門峽市水庫及丹江口水庫等均為多年調節水庫。這類水庫同時也可進行年、周或日調節。
按水庫的作用分類
按水庫的作用，可分為反調節、補償調節、水庫群調節及跨流域引水調節等。
反調節水庫
反調節水庫又稱再調節水庫，是指同一河段相鄰較近的兩個水庫，下一級反調節水庫在發電、航運、流量等方面利用上一級水庫下泄的水流。例如，葛洲壩水庫是三峽水庫的反調節水庫；西霞院水庫是小浪底水庫的反調節水庫，位于小浪底水利樞紐下游16km，當小浪底水力發電站執行頻繁的電調指令時，其下泄流量不穩定，會對大壩下游至花園口間河流生命指標以及兩岸人民生活、生產用水和河道工程產生不利影響，通過西霞院水庫的再調節作用，既保證發電調峰，又能效保護下游河道。
補償調節水庫
補償調節是指兩個或兩個以上水庫聯合工作，利用各庫水文特性、調節性能及地理位置等條件的差別，在供水量、發電出力、泄洪量上相互協調補償。通常，將其中調節性能高的、規模大的、任務單純的水庫作為補償調節水庫，而以調節性能差、用水部門多的水庫作為被補償水庫(電站)，考慮不同水文特性和庫容進行補償。一般是上游水庫作為補償調節水庫補充放水，以滿足下游電站或給水、灌溉引水的用水需要。
群調節水庫
流域梯級水庫群聯合調度是利用梯級水庫群調節庫容的差別，通過對各水庫在水利、水量等方面取長補短，相互協調配合，分別進行防洪、發電、航運、生態補水和應急等梯級聯合調度，從而實現生態、經濟、社會的綜合效益最大化目標。
長江干流上的已建和在建的葛洲壩、三峽、向家壩水電站、溪洛渡水電站、白鶴灘、烏東德鎮六座世界級水利樞紐，均為關系國家安全和國計民生的重大基礎性工程，由三峽集團統一運行管理和聯合調度，形成了目前世界上規模最大的梯級水利樞紐群，在保證長江流域防洪安全、航運安全、生態安全、水資源安全和能源安全等方面發揮著重要作用。
按照社會效益、生態效益和經濟效益協調統一的要求，三峽集團積極實施以三峽大壩為核心的流域水庫群聯合調度，利用各水庫在水文徑流特性和水庫調節能力等方面的差別，智能分配和調度水力水量，實現長江上游流域梯級水庫群的聯合智慧調度。
跨流域引水調節水庫
跨流域調水，又稱跨流域引水，指修建跨越兩個或兩個以上流域的引水（調水）工程，將水資源較豐富流域的水調到水資源緊缺的流域,以達到地區間調劑水量盈虧，解決缺水地區水資源需求的一種工程措施。從一個流域向另一流域調配水量的水利規劃。跨流域調水規劃要在有關流域規劃的基礎上進行。對受水流域，首先應合理開發利用本流域各類水源，當地水資源缺乏，難以滿足需水要求時，才考慮跨流域調水。
2021年4月，地處滇西的西南五省（區、市）重點水源工程之一——郭大寨水庫完成階段蓄水目標并首次實現開閘放水，通過跨流域引水進一步解決當地百姓生產生活的用水難題。郭大寨水庫位于云南省臨滄市鳳慶縣境內，設計庫容為5093萬立方米，年供水量為5461萬立方米。工程以跨流域方式將秧瑯河水源引調至營盤鎮境內，進一步解決該鎮9個村9.43萬畝的農田灌溉和3.04萬人、10.2萬頭牲畜的飲水難問題。
根據地貌分類
根據水庫所在地區的地貌、庫床及水面的形態，可將水庫分為四類：
平原湖泊型水庫
平原湖泊型水庫指在平原、高原臺地或低注區修建的水庫，形狀與生態環境都類似于淺水湖泊。其形態特征是水面開闊，岸線較平直，庫彎少，底部平坦，岸線斜緩，水深一般在10m以內。如山東省的峽山水庫、河南省的宿鴨湖。
山谷河流水庫
山谷河流水庫指建造在山谷河流間的河道型水庫。其形態特征是庫岸陡哨，水面呈狹長形，水體較深但不同部位差異極大，上下游落差大，夏季常出現溫躍層。如重慶市的長壽湖水庫、浙江省的千島湖等。
丘陵湖泊型水庫
丘陵湖泊型水庫指在丘陵地區河流上建造的湖泊型水庫。其形態特征是介于以上兩種水庫之間，庫岸線較復雜，水面分支很多，庫彎多。庫床較復雜，漁業性能良好。如浙江省的青山水庫、陜西省的南沙河水庫等。
山塘型水庫
山塘型水庫指在小溪或洼地上建造的微型水庫，主要用于農田灌溉，水位變動很大。如江蘇省漂陽市山區塘馬水庫、宋前水庫、句容市的白馬水庫等。
其他分類
按供水方式分類
按水庫供水方式，可分為固定供水調節及變動供水調節水庫。
按所承擔的任務分類
水庫還可按水庫所承擔的任務，劃分為單一任務水庫及綜合利用水庫。
按照用途分類
水庫按用途不同，可分為發電水庫、防洪水庫、灌溉水庫、供水水庫、航運水庫。
按照庫容大小分類
大型水庫：總庫容為1億立方米以上。
中型水庫：總庫容為0.1~1億立方米。
小型水庫：總庫容為10～1000萬立方米。其中，靳莊水庫又分為小（1）型水庫和小（2）型水庫，總庫容分別為100萬～1000萬立方米和10～100萬立方米。
塘壩：總庫容在10萬立方米以下。
功能和作用
防洪作用
水庫是中國防洪廣泛采用的工程措施之一。一般在防洪區上游河道適當位置興建能調蓄洪水的綜合利用水庫，利用水庫庫容攔蓄洪水，削減進入下游河道的洪峰流量，進而達到減免洪水災害的目的。水庫對洪水的調節作用有兩種不同方式，一種起滯洪作用，另一種是起蓄洪方面的作用。
水庫在防汛抗洪中發揮了很重要的作用。2020年，中國發生了21次編號洪水，各流域、各省市縣四級一共下達水庫調度指令1.8萬道。調度了4042座次的大中型水庫，共攔蓄的洪水有1781億立方米。減淹城遺址鎮1334個次，減淹耕地是3415萬畝，避免人員轉移2213萬人次。2020年中國的長江5次編號洪水，上中游水庫一共攔了490億立方米，其中三峽水庫就攔了254億立方米，把五次洪峰平穩有序地放到下游。三峽水庫和水庫群發揮了重要作用，有效減輕了下游的壓力。
城鄉供水
在天然情況下，河流的來水在各年之間和一年內的各個不同時段之間都有較大的變化，它與人們的用水在時間和水量分配上經常存在著矛盾，興建水庫常常是解決這種矛盾的主要措施。水庫在來水多時，把水蓄存起來，然后根據各部門用水需要適時適量地供水，可以有效地解決農業灌溉和城市供水等方面的需求。2003年，安徽省水庫工程的供水量已占全省總用水量的30%左右。
截至2020年11月30日，中國水庫總的庫容有9300多億立方米，其中1800億立方米是調洪的，其他的庫容可以發揮供水的效益，全年大中型水庫供水2700多億立方米，約占總供水量的40%。
農業灌溉
中國10億多畝的耕地，還有一些是沒有灌溉能力的。在有灌溉能力的當中，靠大中型水庫控制灌溉的有3.5億多畝，大概占三成。
2024年4月26日，新疆吉爾格勒德水庫首次開閘放水，灌溉7個鄉鎮的50萬畝農田，為糧食豐產豐收提供水利支撐和保障。
興利作用
降落在流域地面上的降水(部分滲至地下)，由地面及地下按不同途徑泄入河槽后的水流，稱為河川徑流。由于河川徑流具有多變性和不重復性，在年與年、季與季以及地區之間來水都不同，且變化很大。大多數用水部門(例如灌溉、發電、供水、航運等)都要求比較固定的用水數量和時間，要求經常不能與天然來水情況完全相適應。人們為了解決徑流在時間上和空間上的重新分配問題，充分開發利用水資源，使之適應用水部門的要求，往往在江河上修建一些水庫工程。水庫的興利作用就是進行徑流調節，蓄洪補枯，使天然來水能在時間上和空間上較好地滿足用水部門的要求。
水力發電
水庫的興建，抬高了大壩以上河流的水位，集中了河流水位落差，可以在適當的位置修建水力發電站，將水的勢能轉化為電能，為國民經濟建設和人們的生活提供電能。至2004年9月，中國水電裝機容量突破了1億kW大關，水電在中國的整個電源構成中，其比重已超過23%。此外，水電還是一種清潔和可再生的能源。
航運交通
水庫閘壩的修建，壅高了水庫上游河道的水位，延長了壩址以上河道的深水區域，同時也擴大了水域面積，使得原來不能通航的區域可以通航，原來能夠通航的區域提高了通航的能力，改善了通航條件。比如，三峽水庫大壩的修建，大大改善了長江干流重慶市至宜昌市660km的航道條件，通航能力可由1500t級提高到萬噸級，還使大寧河、香溪等中小支流的通航里程增加約550km。
經濟效益
修建水庫后，一般都伴隨有水域面積和水域空間的擴大，利用這些水面和水體，可以開展和拓展水生動植物種植養殖生產，產生經濟效益。
因為絕大多數的水庫都在農村，特別是小型水庫主要在農村，農民依靠這些水庫發揮很多作用。假如水庫沒有飲用水要求，可以用于養殖、旅游等，增加農業效益，增加農民的收入，對農村經濟發展起到積極作用，對于鄉村振興起到積極的作用。
生態環境
水庫興建后，改善區域生態環境，為區域水土資源的利用創造條件。同時，水庫工程的修建和蓄水，通常會產生新的人文和自然景觀。
水庫對周邊的環境有一定的降溫、增濕、凈化空氣的作用，不同地區、不同水庫的大小所產生的影響有所不同。
水庫影響
水庫自身影響
水庫淤積
水流進入水庫后，由于流速減小，水流挾沙能力隨之降低，導致泥沙在庫區內沿程沉積，從而引起回水抬高與庫容減少，縮短水庫的壽命，加大淹沒損失。同時，水庫泥沙的大量淤積，還將影響庫區水電站的正常運行，可能造成上游城鎮被淹，使沿岸工程的正常工作條件遭到破壞，淹沒或浸沒近岸農田，造成內澇和礙航等影響。
由于受水壩的攔截，受水勢變緩和庫尾地區回水影響，泥沙必然會在水庫內尤其是大壩和庫尾淤積。
水量損失
水庫水面面積的擴大，會增加水量的蒸發，導致水量的損失，蒸發水量損失在干旱地區的水庫表現較為突出；水庫滲漏導致水庫水量通過透水通道向庫外(鄰谷、洼地和壩下)流失。水庫水量損失過大，會對水庫的功能產生一定的影響。
滑坡和塌岸
水庫岸坡浸水后，使庫區河岸巖土含水量增加，巖土抗剪強度降低，也可能造成原有庫岸局部的失穩，進而引起庫岸巖土體的塌滑。塌岸地帶的房屋、道路和農田可能會遭到破壞，近壩庫區發生急驟的大規模塌岸所引起的涌浪，往往嚴重影響工程的施工和運行管理。如涌浪越過土石壩頂，則有可能導致潰壩的嚴重后果。同時塌岸物質會加劇水庫的淤積，造成水庫庫容的減少，影響水庫效益的發揮。
水質變化
庫區水面面積大，大量的水被蒸發，土壤鹽堿化使土壤中的鹽分及化學殘留物增加，從而使地下水受到污染，提高了下游河水的含鹽量。水庫蓄水后，天然河流的水流狀態的改變，自然會使原有水體包括水溫、水深、水生生物、水體自凈能力發生改變，進而導致水庫水體的質量發生一定的變化。
下游河道影響
水庫大壩興建后，下游河道來水的時空分布變化較大，水文，水質、水溫、流態、泥沙等情況常有較大改變，從而引起河床、河勢、河口、航道的變化等，進而影響下游橋基、護岸工程等設施的運行條件。水庫的修建，還會對下游河道水生動植物生長與分布、沿河景觀等產生較大影響。由于水勢和含沙量的變化，還可能改變下游河段的河水流向和沖積程度，造成河床被嚴重沖刷侵蝕，入河(海)口向陸地方向后退。
水庫修建后改變了下游河道的流量過程，從而對周圍環境造成影響。水庫不僅存蓄了汛期洪水，而且還截流了非汛期的正常河水，往往會使下游河道水位大幅度下降甚至斷流，并引起下游河流周邊地下水位下降，由此帶來一系列的環境生態問題。
地質影響
大型水庫蓄水后可誘發地震
水庫蓄水后，在一定程度上，會改變庫區的水文地質條件和天然地應力，可能影響庫區原有巖石構造的相對穩定性，造成庫區地震的發生或發展。
其主要原因在于水體壓重引起地殼應力的增加，水滲入斷層，可導致斷層之間的潤滑程度增加，增加巖層中空隙水壓力。據統計，世界上已經建成的水庫中約有1/1000曾發生水庫誘發地震，在世界上132例水庫誘發地震中中國占22例，是世界上發生水庫誘發地震最多的國家。印度學者古哈(1981年)曾作了研究并認為水庫誘發地震的上限為7級。但大于6級地震的實例也很多，中國的新豐江水庫6.1級、印度的柯依納水庫6.5級、希臘的古里馬斯塔水庫6.3級等。如中國新豐江水庫誘發地震震中烈度達8度，右岸壩段產生82m裂縫，同時也誘發庫岸滑坡。
水庫誘發地震的主要特點是：地震震中常集中在庫區附近的范圍內，常發生在水庫蓄水初期，地震強度一般較弱和震源較淺等。
庫岸邊坡易發生滑坡等自然災害
山區的水庫由于兩岸山體下部未來長期處于浸泡之中，發生山體滑坡、塌方和泥石流的頻率會有所增加。
水庫蓄水后水庫的水位升高，對庫區周邊地區的地下水位造成影響，使地下水位不同程度的升高，庫水位快速升降形成的孔隙水壓力使土體邊坡的抗剪強度降低，滲流力使巖質邊坡的穩定性嚴重降低，使庫區邊坡易發生滑坡等自然災害，據了解，在三峽庫區存在多達2100多處不穩定邊坡。
環境影響
生態環境
水庫對當地氣候、植被、生物多樣性以及庫區水域的生物種群也會產生一定的影響，這往往與水庫的規模有關。比如，淹沒區植物和土壤的有機質會進入庫水中，上游地區流失的肥料也會在庫水積聚，庫水的營養物質逐漸增多，可以引起水庫的富營養化問題。另外，大的水庫水域常會導致庫區多霧天氣的發生。同時，水庫大壩的修建，對水生生物的洄游產卵也會產生較大的影響等。此外，大型水庫的修建還通常會產生區域性的直接或間接生態影響。水生植物叢生，由于水質的惡化及水流流速的減慢，使水生植物及藻類到處蔓延，不僅蒸發掉大量河水，還堵塞河道灌渠等。這些水生植物不僅遍布灌溉渠道，還侵入了主河道。它們阻礙著灌渠的有效運行，需要經常性地采用機械或化學方法清理，增加了灌溉系統的維護開支。
不斷的灌溉使地下水位上升，把深層土壤內的鹽分帶到地表，再加上灌溉水中的鹽分和各種化學殘留物的高含量，導致了土壤鹽堿化。
氣候環境
對氣候的影響，庫區蓄水后，水域面積擴大，水的蒸發量上升，因此會造成附近地區日夜溫差縮小，改變庫區的氣候環境。
一般情況下，地區性氣候狀況受大氣環流所控制，但修建大型水庫尤其是像三峽這樣的超大型水庫后，水庫蓄水形成足夠大的水面后，下墊面由熱容量小的陸地變為熱容量大的水體，蒸發量也隨水域擴大而增多。
資料顯示，水庫或大壩的修建對上游及本地區的降水量有減小的影響，并且使該地區全年降水量趨于平穩。水庫及大壩可使其附近地區的氣溫年、日溫差變小。庫區蓄水后可增加其附近范圍內的空氣濕度，使大霧天氣顯著增多，對陽光的入射造成影響。
人文影響
水庫蓄水后，水位抬高，水面增大，必然造成對庫區的土地、礦藏、道路、文物、名勝古跡、相關基礎設施及地上附著動植物的淹沒，工廠、鐵路、公路設施需要拆遷，居民需要遷移，城鎮需要遷建等，對被淹沒的土地和其他設施要給予補償，對移民的生產和生活要進行妥善安置。如果是由于水庫蓄水或滲漏，致使水庫周圍或大壩下游地帶地下水位上升，引起地面鹽漬化、沼澤化，導致建筑物地基條件惡化或礦坑涌水量增加等，這就是水庫的浸沒。
由于水流靜態化導致下游血吸蟲病等流行病的發病率增加。
其他影響
在大壩建成后，也可能因運行管理不當、工程質量問題，遭遇超標準的洪水，或者是因為戰爭破壞等，一旦發生潰壩事故，將會對下游居民的生命和財產造成重大損失。
2023年6月6日，位于烏克蘭第聶伯河的卡霍夫卡水電站遭破壞，導致水庫大壩潰壩，造成第聶伯河下游水位大幅上漲，下游地區許多城鎮和村莊被水淹沒或沖毀，截至2023年6月10日，卡霍夫卡水庫62%的容量已經流失，在尼古拉耶夫地區以及赫爾松地區，洪水已造成5人死亡，共有60多個定居點被淹，超過3500名居民已被疏散。受洪水影響，超過16萬只鳥類可能將消失，333種動植物的棲息地受到威脅，而洪水已導致多地的土壤和地形發生改變。
世界大型水庫
卡里巴水庫
卡里巴水庫（LakeKariba）是一個位于贊比亞首都東南約300千米處，橫跨贊比亞和津巴布韋兩國邊境。在卡里巴水壩竣工后，它在1958年至1963年期間完成蓄水。該水庫長約220千米，寬約40千米，面積約5,580平方千米，容量為185立方千米，平均水深29米，最深處為97米。水庫的蓄水量為180立方千米，是世界上最大的水庫。
布拉茨克水庫
布拉茨克水庫（俄語：Братскоеводохранилище）在安加拉河上，位于俄羅斯伊爾庫茨克州和烏斯季奧爾登斯基布里亞特自治區內，取名于水庫旁最大的城市布拉茨克。布拉茨克水庫建于1954年至1966年間，是當時世界最大的人工湖。布拉茨克水庫表面積為5470平方千米，最大容量為169立方千米。
納賽爾水庫
納賽爾水庫位于古埃及南部和蘇丹北部。嚴格來說，只有位于埃及境內的部分（占總面積的83%）被稱為“納賽爾湖”（LakeNasser），而蘇丹境內的部分被稱為“努比亞湖”（LakeNubia），該水庫長約479千米，最寬處16千米，靠近北回歸線。它的總表面積為5250平方千米，蓄水量約為157立方千米。
沃爾特水庫
沃爾特水庫位于加納沃爾特河的下游，是世界表面積最大的人工湖，北達塔馬利港，南至阿科松博大壩。水庫1965年建成，總面積8502平方千米，蓄水量約為148立方千米。
馬尼庫阿根水庫
馬尼庫阿根水庫（Manicouagan）位于加拿大魁北克省中部，呈環形湖狀，中心的島嶼被稱為René-Levasseur島，最高點是Babel山。該結構是在距今214百萬年前因直徑為5公里的隕石撞擊而形成。水庫面積為1942平方千米，蓄水量約為142立方千米。從太空中可以清楚地看到水庫和島嶼，有時也被稱為“魁北克之眼”。
古里水庫
古里水庫位于玻利瓦爾州的奧里諾科河支流卡羅尼河上，因古里水電站建成蓄水形成古里水庫。古里水庫面積為4,250平方千米，總庫容135立方千米。
威利斯頓水庫
威利斯頓水庫位于加拿大不列顛哥倫比亞省的北部，1968年在和平河上建造貝內特大壩后蓄水而成。威利斯頓水庫總面積為1761平方千米，總蓄水量為74立方千米。
克拉斯諾亞爾斯克水庫
克拉斯諾亞爾斯克邊疆區（Krasnoyarsk）水庫，位于俄羅斯葉尼塞河上，因1971年克拉斯諾亞爾斯克水電站建設蓄水而成。水庫面積為2000平方千米，長388千米，最大寬度15千米，集水區面積28.82萬平方千米。水庫的總容量為73.3立方千米。
澤亞水庫
澤亞水庫位于俄羅斯澤亞河上，距離中國東北邊境很近，1975年澤亞大壩建成蓄水。澤亞水庫面積2420平方千米，最大深度34米，水庫庫容68立方千米。
三峽水庫
三峽水庫位于重慶市到湖北省宜昌市的長江干流上，總表面積1084平方千米，正常蓄水位175米，總庫容393億立方米。以三峽水庫為代表的的長江沿岸水利工程發揮了重要防洪作用，雖然在庫容上三峽水庫不能進入世界前十，但其發揮的作用和價值足以位列世界最大水庫行列。
參考資料 >
水利知識 | 水庫基本知識一覽.微信公眾平臺.2024-04-13
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水庫主要有五個方面作用.中國政府網.2024-05-01
水庫的組成、分類及類別.浙江省水利廳.2024-04-30
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西寧黨建網.西寧智慧黨建.2024-05-01
水利水電工程:平原水庫的特點.正保建設工程教育網.2024-05-01
地下可以建水庫嗎?關于地下水庫，你了解多少?.陜西省水利廳.2024-05-01
地下水庫——隱秘的水源寶庫.陜西省水利廳.2024-05-01
【水庫興利調節計算】概述及水庫特征.廈門市國水水務咨詢有限公司.2024-05-01
科普動畫 | 長江流域梯級水庫群如何進行聯合調度?.微信公眾平臺.2024-05-01
為什么要建設大型跨流域調水工程?.微信公眾平臺.2024-05-01
滄州市舉行解決水資源短缺實施跨流域調水新聞發布會.滄州市人民政府.2024-05-01
滇西再添一跨流域引水水庫.中國政府網.2024-05-01
水庫包括哪些設施?水庫的主要作用有哪些?.農交網.2024-04-30
水庫的作用究竟有多大.中工網.2024-04-30
烏蘇市吉爾格勒德水庫首次開閘放水 灌區50萬畝農田“喝”上春灌水.改革網.2024-05-11
關于水利水電工程的環境影響問題.興國縣人民政府.2024-05-11
卡霍夫卡水電站受損影響持續:水庫水量流失超六成 沿岸生態環境遭重創.光明網.2024-05-11
世界十大水庫.微信公眾平臺.2024-04-12