密云水库是新中国成立后我国自行设计、自行修建的华北地区最大的综合性水利工程，它的存在主要有以下重要意义：
防洪
- 削减洪峰
密云水库处于潮白河、白河两大水系的交汇处，控制流域面积15788平方公里，当上游发生洪水时，它可以拦蓄大量洪水，削减洪峰流量，在汛期，水库能够有效调节洪水，大大减轻下游河道的行洪压力，降低洪水对下游地区如通州、天津等地的威胁，保障了这些地区人民生命财产安全和工农业生产的稳定。
- 防洪减灾体系的关键环节
作为海河流域防洪工程体系的重要组成部分,密云水库与其他防洪设施相互配合，形成了较为完善的防洪体系，它和下游的河道整治工程、分洪工程等共同作用，提高了整个流域应对洪水的能力，减少了洪水造成的灾害损失。
供水
- 城市供水
为北京城市发展提供了重要的水源保障,北京是一个严重缺水的城市，密云水库多年平均向北京市供水超过10亿立方米，占北京市城市供水量的一半以上，它为首都的工业生产、居民生活等提供了优质可靠的水源，支撑了北京的经济社会发展，保障了城市的工业用水需求，使得北京的各类产业得以正常运转；满足了居民日常生活用水，如洗漱、做饭、冲厕等，提高了居民的生活质量。
- 农业灌溉
灌溉了密云、怀柔、顺义、平谷、通州等区县的农田，每年为周边地区提供大量灌溉用水，保障了农业生产的稳定，这对于维持当地的粮食产量和农业产业发展至关重要，促进了农业的丰收，保障了农产品的供应，稳定了物价水平，使大面积的农田能够按时得到灌溉，保证了农作物的生长需求，提高了农产品的质量和产量。
- 生态补水
近年来,密云水库也发挥着重要的生态补水功能，通过向周边河流、湿地等生态区域补水，改善了水生态环境，如向潮白河补水，恢复了河道的生态流量，使河流生态系统得到修复，增加了水生生物的栖息地，提升了水体自净能力，改善了周边的生态景观，促进了生态系统的良性循环。
发电
- 水利发电
密云水库建有水电站,利用水库的落差进行发电，多年平均发电量约为1亿千瓦时左右，所发电力并入电网，为北京及周边地区提供清洁能源，减少了对传统化石能源的依赖，有助于优化能源结构，降低碳排放，对环境保护和可持续发展起到了积极作用。
密云水库在防洪、供水、发电、生态等多方面都发挥着不可替代的重要作用，对保障区域经济社会可持续发展意义重大。
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