中外水電行業勘測技術標準體系對比研究

姚鵬程，盧 宇，楊凱博

（中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司，四川 成都 610072）

0 前 言

自2013年由中國國家主席習近平提出“一帶一路”合作倡議以來，中國與“一帶一路”沿線國家堅持共商、共建、共享的原則，強調相互協作、共同發展來應對挑戰，通過合作促進高質量基礎設施建設，加強區域間互聯互通，進一步推動自由貿易，塑造全球經濟新增長點。截至2021年1月，中國已同171個國家和國際組織簽署205份共建合作協議，共同開展了2 000多個項目。8年來，中國與“一帶一路”合作伙伴貿易額累計超過9.2萬億美元，中國企業在沿線國家直接投資累計超過1 300億美元。

在我國全面實施“一帶一路”合作倡議的帶動下，中國境外水電產業全面升級，水電企業抓住海外市場機遇，在參與海外項目的過程中，不斷展現強大的投資能力和高效的項目運作能力，以強勁的實力引領著世界水電產業的發展。中國已經與80多個國家建立了水電規劃、建設和投資的長期合作關系，承建了200多項國際水電工程，占有國際水電市場50%以上的份額。雖然我國國際承包商在國際市場的份額不斷擴大，但是項目甲方仍然習慣于使用歐美的技術標準，而我國企業對國際工程技術標準的不適應嚴重制約了在國際市場的競爭力。因此，了解國際技術標準體系結構、特點和發展方向，對比研究國內外標準差異，有助于我國承包商提升對國際工程技術標準的應用能力，進一步加強項目的履約能力。本文對中外水電行業勘測技術標準體系進行了較為詳盡的介紹和初步的對比研究，為海外水電工程勘測工作的開展提供借鑒。

1 中外水電行業勘測技術標準

1.1 中國技術標準

中國水電行業技術標準體系先按大專業分類，再在大專業分類基礎上進行專業細分，并逐一編制相應的標準、規范及規程（見圖1）。其中，標準主要針對術語、符號、計量單位、制圖等基礎性要求；規范主要針對工程勘察、規劃、設計、施工、驗收等通用性要求；規程主要針對具體操作、工藝、施工流程等專用性要求，而國家標準只采用標準、規范兩種表現形式。

圖1 中國水電行業技術標準體系

截至2019年底，水電行業技術標準共有65本，其中正在實施的有34本，正在制定的有31本，標準多而細，基本適應了水電建設，形成了中國國內較完整的標準體系，為我國水電開發做出了巨大貢獻，部分勘察標準見表1。

表1 中國水電工程部分勘察標準

1.2 美國技術標準

美國推行民間標準優先的標準化政策，形成了相互競爭的多元化標準體系，其標準體系具有開放性、多元性、自愿性、分散性的特點。工程勘察設計時，在滿足基本法律法規后，工程人員有充分發揮技術創造的余地，與國內規范相比，彈性較大。美國標準體系較為全面，且在世界范圍內得到了更為廣泛的應用，是目前世界范圍內水電工程建設的通用標準。

美國勘測設計技術標準體系主要有：陸軍工程師兵團（USACE）體系、內政部墾務局（USBR）體系、美國土木工程師協會（ASCE）體系、美國混凝土協會（ACI）體系、美國試驗及材料協會（ASTM）體系、美國聯邦能源管制委員會（FERC）體系等六個。但美國巖土工程勘察標準主要遵循陸軍工程師兵團（USACE）體系與內政部墾務局（USBR）體系的相關手冊、規章進行各階段的相關作業，部分美國水電工程勘測標準（截至2019年5月30日）見表2。

表2 美國部分水電工程地質勘測標準

1.2.1 陸軍工程師兵團（USACE）水電工程標準體系

陸軍工程師兵團水電工程標準包括工程通告（EC）、工程指令（ED）、工程設計指南（DG）、工程手冊（EM）、工程小手冊（EP）、工程規定（ER）、工程技術函（ETL）、工程表格（ENG）等8個系列（見圖2）。其中工程手冊（EM）、工程小手冊（EP）、工程規定（ER）系列為主要的應用型標準，其相應的標準對應于中國標準的結果見表3。

圖2 USACE水電工程標準體系

表3 USACE與中國標準對照

1.2.2 內政部墾務局（USBR）水電工程標準體系

美國內政部墾務局創建于1902年，已經建設了600座大壩和水庫，其水電標準包括設計標準、工程手冊和墾務局標準（見圖3）。勘察設計標準包括13部，每一部分成若干章，構成一個幾乎覆蓋全部水利水電勘測、設計及施工等專業的完整的標準體系；工程指南目前公布的有13份，是墾務局編制的導則、指南類技術出版物；墾務局手冊是巖土試驗及混凝土試驗方面的標準，包括《土工手冊》《巖石手冊》《混凝土手冊》。墾務局水電工程標準體系中相應標準對應于中國標準的結果見表4。

表4 USBR與中國標準對照

圖3 USBR水電工程標準體系

1.3 歐洲技術標準

歐洲規范是由歐洲標準化委員會制定的一系列關于建筑設計、土木工程和建筑產品的歐洲標準。歐洲對建筑和土木工程的定義比較寬泛，基本覆蓋所有的土建工程領域，包括工民建、公路、鐵路、水利水電、港口碼頭等。

歐洲巖土工程設計規范（Eurocode 7）是關于勘察的基本規范，主要分兩部分，第一部分為基本規定，內容主要是巖土工程設計原理和設計中需要考慮的主要因素；第二部分為工程勘察和測試，主要內容是場地勘察的規劃和報告、常規室內試驗和原位試驗的要求、試驗結果的評定、巖土參數及系數值的來源。

2 中外技術標準體系差異

美國水電工程標準體系在勘察、設計、施工等方面研究、開發和應用較早，且標準體系較全面，在世界范圍內得到了廣泛應用，是目前世界范圍內水電項目建設的通用標準。歐洲標準對建筑和土木工程的定義比較寬泛，基本覆蓋所有的土建工程領域，但沒有專門的水電工程標準體系。為此，本次標準體系對照的國外標準以美國標準為主。

2.1 體系架構差異

2.1.1 體系構成不同

中國水電行業技術標準體系按專業和全生命周期分類，逐一編制相應的規范及規程，形成一套完整的水電標準體系，主要為國家標準（GB-）和行業標準（NB-、DL-），分為強制性條文和推薦性條文，水電工程勘察必須遵守該體系。

美國水電標準由不同的部門和協會分別編制，形成了多個不同的標準體系，每個標準由不同的部分組成。例如，陸軍工程師兵團水電工程標準包含了8個系列，水電工程勘察可以根據工程特點選擇使用相應的標準。

2.1.2 標準體系內涵不同

中國水電行業技術標準體系通常指國家標準和行業標準，不包含企業標準。如《野外勘察安全技術規程》《鉆探安全技術規程》《坑探安全技術標準》等均不在中國水電行業技術標準體系范圍內。美國標準體系除了勘察設計標準外，還包括企業標準、導則、指南、手冊等。如墾務局的《小壩設計》《土工手冊》《巖石手冊》等雖是企業標準，但也在墾務局水電工程標準體系范圍內。

2.1.3 體系編制思路不同

中國水電行業技術標準按照行業專業編制各自的標準，水電勘察標準是按測量、工程地質、工程勘探、工程物探、巖土試驗等專業分別編制。如關于地質的標準有《水力發電工程地質勘察規范》《中小型水力發電工程地質勘察規范》《水庫樞紐工程地質勘察規范》等；工程測量的標準有《水電工程測量規范》《可再生能源工程三維激光掃描測量技術規程》《水電工程全球導航衛星系統（GNSS）測量規程》等。

美國標準體系主要考慮工程的系統性，將勘測、設計、施工、監測等方面的規定均放在一個標準中。例如，美國內務部墾務局技術標準《填筑壩》，將各種形式的土壩、堆石壩、砌石壩等當地材料壩，包括地質勘察、材料選擇、工程設計與施工等，都集中在同一個標準中，形成了一個較完整的填筑壩工程建設系統。

2.1.4 標準體系的管理不同

中國水電行業技術標準由政府行業主管部分歸口管理，所有標準立項、審批、頒布實施都是由國家主管部門負責。如《水力發電工程地質勘察規范》的發布部門為中華人民共和國住房和城鄉建設部與中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局；《中小型水力發電工程地質勘察規范》的發布部門為中華人民共和國國家能源局。

美國標準則通過美國國家標準學會即可，但美國國家標準協會是民間標準化團體。

2.1.5 標準適應范圍不同

中國標準行業特點明顯，只適用于水電行業，不適合其他行業，每本規范都具體規定了適用范圍，如《水力發電工程地質勘察規范》適用于大型水電站和抽水蓄能電站工程的地質勘察工作；《中小型水力發電工程地質勘察規范》適用于中小型水電工程的工程地質勘察工作。

而美國標準通用性較強，有的標準不僅用于水電工程，也可以用于其他工程。如陸軍工程師兵團的巖土工程勘察（EM110-1-1804）標準既適用于軍事工程也適用于土木工程；墾務局標準體系中的小壩設計，既可供從事水利水電工程規劃和施工的技術人員參考，也可供冶金、鐵道、交通等部門的技術人員以及有關大專院校師生參考。

2.2 體系內容差異

2.2.1 體系側重內容不同

中國的勘察標準為規范條文形式，對勘察工作的階段劃分、內容、方法、評價標準、布置原則等進行了較詳細規定，需遵守的剛性條款較多，一般只提要求不作解釋（重點條款有條文說明），遵循既重視過程又重視結果的原則。

美國標準主要為工作手冊形式，對各階段的勘察原則和方法進行了基本規定，但對勘察工作量布置卻沒有詳細的規定，相關條款多采用講解敘述形式，闡述十分詳細，遵循更重視結果的原則。

2.2.2 體系工作方式不同

中國勘察標準對設計階段深度的控制、勘察方法采用、勘察工作量的基本要求進行了詳細的規定，對勘察單位具有較好的指導意義，適合中國國情，可操作性強。

美國標準對各階段的勘察工作均為一般性、原則性的規定，對各階段勘察工作量布置、勘察手段、試驗數量等未作具體規定，可由有經驗的地質工程師、巖土工程師靈活掌握勘察工作量的布置及勘察手段的選擇。

2.2.3 體系管理方式和強制性要求不同

中國標準以政府管理為主，社會團體管理為輔，分國家標準、行業標準、地方標準和企業標準四個層次，實行強制性標準與推薦性標準相結合的方式，強制性標準和推薦性標準中的一些強制性條文必須強制執行，對推薦性標準和一般性標準條文鼓勵企業采用。

美國標準以社會團體管理為主，政府管理為輔，多為部門標準或企業標準，主要服務于本部門或企業，對其它部門或企業無強制約束力，但企業標準需服從美國聯邦相關主管機構的要求。在強制性要求方面，以美國陸軍工程兵團標準為例，針對一些含有工程管理的政策性要求，以《工程規定》的形式發布，除非有特殊澄清，否則均被視為強制性要求。

2.2.4 安全控制要求和目標

中美標準均基于工程的屬性要求，從標準安全、結構安全、質量安全方面，對勘察、設計、施工、運行等提出了安全性要求。具體體現在中外標準的工程等別、建筑物級別、使用年限、結構等級、洪水標準、抗震標準等方面的安全控制要求有較大差異，但針對工程的安全控制目標是一致的。

2.2.5 設計理念

中國標準歸納了大量經驗、參數、要求，按規范要求基本能完成建筑物的設計，容易忽略基礎理論的應用和分析。美國標準注重基礎理論應用，針對具體工程進行設計，開展大量計算分析，充分發揮工程師的主觀能動性。

3 結 論

從對比研究的結果來看，中美標準體系從架構和內容均有所差異，中國標準體系建設由政府部門主導，主要由各行業主管部門牽頭，選擇經驗豐富的大型企事業單位、科研院所或行業協會進行制定，是一個自上而下的過程，每個行業均有自己的行業標準，這在一定程度上出現了“重復建設”的問題。美國標準體系的建設一般由民間社會團體或部門、企業主導，是一個自下而上的過程，制定的標準體系具有多元化特點，并十分完備，其標準一般都是跨行業的，具有通用性，對于各行業而言，開展該項工作均適用，這既避免了“重復建設”，也避免規程規范過多導致的交叉重疊和管理混亂。

中美標準體系雖然起源、發展、構成、設計理念和理論基礎等方面存在差異，但建設目標和基本要求是一致的。兩種標準都是基于大量試驗和工程實踐的基礎上得來的，應用兩種標準建成的大量水利水電工程均已安全運行，并經受了長期運行和超強地震的考驗。在實際使用中，中美標準沒有明顯的優劣之分，兩種標準各有特點和專長，都是安全可靠的。由于工程等級、建筑物級別、洪水標準、抗震標準、安全超高、安全控制指標、細部要求等方面均存在一定的差異，為避免在境外工程勘測設計工作中引起標準無法統一和應用的問題，建議在前期談判時對技術標準的使用進行限定，盡量使用中國或美國標準體系的其中一種或一類，避免混用。