中外水电行业勘测技术标准体系对比研究

姚鹏程，卢 宇，杨凯博

（中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，四川 成都 610072）

0 前 言

自2013年由中国国家主席习近平提出“一带一路”合作倡议以来，中国与“一带一路”沿线国家坚持共商、共建、共享的原则，强调相互协作、共同发展来应对挑战，通过合作促进高质量基础设施建设，加强区域间互联互通，进一步推动自由贸易，塑造全球经济新增长点。截至2021年1月，中国已同171个国家和国际组织签署205份共建合作协议，共同开展了2 000多个项目。8年来，中国与“一带一路”合作伙伴贸易额累计超过9.2万亿美元，中国企业在沿线国家直接投资累计超过1 300亿美元。

在我国全面实施“一带一路”合作倡议的带动下，中国境外水电产业全面升级，水电企业抓住海外市场机遇，在参与海外项目的过程中，不断展现强大的投资能力和高效的项目运作能力，以强劲的实力引领着世界水电产业的发展。中国已经与80多个国家建立了水电规划、建设和投资的长期合作关系，承建了200多项国际水电工程，占有国际水电市场50%以上的份额。虽然我国国际承包商在国际市场的份额不断扩大，但是项目甲方仍然习惯于使用欧美的技术标准，而我国企业对国际工程技术标准的不适应严重制约了在国际市场的竞争力。因此，了解国际技术标准体系结构、特点和发展方向，对比研究国内外标准差异，有助于我国承包商提升对国际工程技术标准的应用能力，进一步加强项目的履约能力。本文对中外水电行业勘测技术标准体系进行了较为详尽的介绍和初步的对比研究，为海外水电工程勘测工作的开展提供借鉴。

1 中外水电行业勘测技术标准

1.1 中国技术标准

中国水电行业技术标准体系先按大专业分类，再在大专业分类基础上进行专业细分，并逐一编制相应的标准、规范及规程（见图1）。其中，标准主要针对术语、符号、计量单位、制图等基础性要求；规范主要针对工程勘察、规划、设计、施工、验收等通用性要求；规程主要针对具体操作、工艺、施工流程等专用性要求，而国家标准只采用标准、规范两种表现形式。

图1 中国水电行业技术标准体系

截至2019年底，水电行业技术标准共有65本，其中正在实施的有34本，正在制定的有31本，标准多而细，基本适应了水电建设，形成了中国国内较完整的标准体系，为我国水电开发做出了巨大贡献，部分勘察标准见表1。

表1 中国水电工程部分勘察标准

1.2 美国技术标准

美国推行民间标准优先的标准化政策，形成了相互竞争的多元化标准体系，其标准体系具有开放性、多元性、自愿性、分散性的特点。工程勘察设计时，在满足基本法律法规后，工程人员有充分发挥技术创造的余地，与国内规范相比，弹性较大。美国标准体系较为全面，且在世界范围内得到了更为广泛的应用，是目前世界范围内水电工程建设的通用标准。

美国勘测设计技术标准体系主要有：陆军工程师兵团（USACE）体系、内政部垦务局（USBR）体系、美国土木工程师协会（ASCE）体系、美国混凝土协会（ACI）体系、美国试验及材料协会（ASTM）体系、美国联邦能源管制委员会（FERC）体系等六个。但美国岩土工程勘察标准主要遵循陆军工程师兵团（USACE）体系与内政部垦务局（USBR）体系的相关手册、规章进行各阶段的相关作业，部分美国水电工程勘测标准（截至2019年5月30日）见表2。

表2 美国部分水电工程地质勘测标准

1.2.1 陆军工程师兵团（USACE）水电工程标准体系

陆军工程师兵团水电工程标准包括工程通告（EC）、工程指令（ED）、工程设计指南（DG）、工程手册（EM）、工程小手册（EP）、工程规定（ER）、工程技术函（ETL）、工程表格（ENG）等8个系列（见图2）。其中工程手册（EM）、工程小手册（EP）、工程规定（ER）系列为主要的应用型标准，其相应的标准对应于中国标准的结果见表3。

图2 USACE水电工程标准体系

表3 USACE与中国标准对照

1.2.2 内政部垦务局（USBR）水电工程标准体系

美国内政部垦务局创建于1902年，已经建设了600座大坝和水库，其水电标准包括设计标准、工程手册和垦务局标准（见图3）。勘察设计标准包括13部，每一部分成若干章，构成一个几乎覆盖全部水利水电勘测、设计及施工等专业的完整的标准体系；工程指南目前公布的有13份，是垦务局编制的导则、指南类技术出版物；垦务局手册是岩土试验及混凝土试验方面的标准，包括《土工手册》《岩石手册》《混凝土手册》。垦务局水电工程标准体系中相应标准对应于中国标准的结果见表4。

表4 USBR与中国标准对照

图3 USBR水电工程标准体系

1.3 欧洲技术标准

欧洲规范是由欧洲标准化委员会制定的一系列关于建筑设计、土木工程和建筑产品的欧洲标准。欧洲对建筑和土木工程的定义比较宽泛，基本覆盖所有的土建工程领域，包括工民建、公路、铁路、水利水电、港口码头等。

欧洲岩土工程设计规范（Eurocode 7）是关于勘察的基本规范，主要分两部分，第一部分为基本规定，内容主要是岩土工程设计原理和设计中需要考虑的主要因素；第二部分为工程勘察和测试，主要内容是场地勘察的规划和报告、常规室内试验和原位试验的要求、试验结果的评定、岩土参数及系数值的来源。

2 中外技术标准体系差异

美国水电工程标准体系在勘察、设计、施工等方面研究、开发和应用较早，且标准体系较全面，在世界范围内得到了广泛应用，是目前世界范围内水电项目建设的通用标准。欧洲标准对建筑和土木工程的定义比较宽泛，基本覆盖所有的土建工程领域，但没有专门的水电工程标准体系。为此，本次标准体系对照的国外标准以美国标准为主。

2.1 体系架构差异

2.1.1 体系构成不同

中国水电行业技术标准体系按专业和全生命周期分类，逐一编制相应的规范及规程，形成一套完整的水电标准体系，主要为国家标准（GB-）和行业标准（NB-、DL-），分为强制性条文和推荐性条文，水电工程勘察必须遵守该体系。

美国水电标准由不同的部门和协会分别编制，形成了多个不同的标准体系，每个标准由不同的部分组成。例如，陆军工程师兵团水电工程标准包含了8个系列，水电工程勘察可以根据工程特点选择使用相应的标准。

2.1.2 标准体系内涵不同

中国水电行业技术标准体系通常指国家标准和行业标准，不包含企业标准。如《野外勘察安全技术规程》《钻探安全技术规程》《坑探安全技术标准》等均不在中国水电行业技术标准体系范围内。美国标准体系除了勘察设计标准外，还包括企业标准、导则、指南、手册等。如垦务局的《小坝设计》《土工手册》《岩石手册》等虽是企业标准，但也在垦务局水电工程标准体系范围内。

2.1.3 体系编制思路不同

中国水电行业技术标准按照行业专业编制各自的标准，水电勘察标准是按测量、工程地质、工程勘探、工程物探、岩土试验等专业分别编制。如关于地质的标准有《水力发电工程地质勘察规范》《中小型水力发电工程地质勘察规范》《水库枢纽工程地质勘察规范》等；工程测量的标准有《水电工程测量规范》《可再生能源工程三维激光扫描测量技术规程》《水电工程全球导航卫星系统（GNSS）测量规程》等。

美国标准体系主要考虑工程的系统性，将勘测、设计、施工、监测等方面的规定均放在一个标准中。例如，美国内务部垦务局技术标准《填筑坝》，将各种形式的土坝、堆石坝、砌石坝等当地材料坝，包括地质勘察、材料选择、工程设计与施工等，都集中在同一个标准中，形成了一个较完整的填筑坝工程建设系统。

2.1.4 标准体系的管理不同

中国水电行业技术标准由政府行业主管部分归口管理，所有标准立项、审批、颁布实施都是由国家主管部门负责。如《水力发电工程地质勘察规范》的发布部门为中华人民共和国住房和城乡建设部与中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局；《中小型水力发电工程地质勘察规范》的发布部门为中华人民共和国国家能源局。

美国标准则通过美国国家标准学会即可，但美国国家标准协会是民间标准化团体。

2.1.5 标准适应范围不同

中国标准行业特点明显，只适用于水电行业，不适合其他行业，每本规范都具体规定了适用范围，如《水力发电工程地质勘察规范》适用于大型水电站和抽水蓄能电站工程的地质勘察工作；《中小型水力发电工程地质勘察规范》适用于中小型水电工程的工程地质勘察工作。

而美国标准通用性较强，有的标准不仅用于水电工程，也可以用于其他工程。如陆军工程师兵团的岩土工程勘察（EM110-1-1804）标准既适用于军事工程也适用于土木工程；垦务局标准体系中的小坝设计，既可供从事水利水电工程规划和施工的技术人员参考，也可供冶金、铁道、交通等部门的技术人员以及有关大专院校师生参考。

2.2 体系内容差异

2.2.1 体系侧重内容不同

中国的勘察标准为规范条文形式，对勘察工作的阶段划分、内容、方法、评价标准、布置原则等进行了较详细规定，需遵守的刚性条款较多，一般只提要求不作解释（重点条款有条文说明），遵循既重视过程又重视结果的原则。

美国标准主要为工作手册形式，对各阶段的勘察原则和方法进行了基本规定，但对勘察工作量布置却没有详细的规定，相关条款多采用讲解叙述形式，阐述十分详细，遵循更重视结果的原则。

2.2.2 体系工作方式不同

中国勘察标准对设计阶段深度的控制、勘察方法采用、勘察工作量的基本要求进行了详细的规定，对勘察单位具有较好的指导意义，适合中国国情，可操作性强。

美国标准对各阶段的勘察工作均为一般性、原则性的规定，对各阶段勘察工作量布置、勘察手段、试验数量等未作具体规定，可由有经验的地质工程师、岩土工程师灵活掌握勘察工作量的布置及勘察手段的选择。

2.2.3 体系管理方式和强制性要求不同

中国标准以政府管理为主，社会团体管理为辅，分国家标准、行业标准、地方标准和企业标准四个层次，实行强制性标准与推荐性标准相结合的方式，强制性标准和推荐性标准中的一些强制性条文必须强制执行，对推荐性标准和一般性标准条文鼓励企业采用。

美国标准以社会团体管理为主，政府管理为辅，多为部门标准或企业标准，主要服务于本部门或企业，对其它部门或企业无强制约束力，但企业标准需服从美国联邦相关主管机构的要求。在强制性要求方面，以美国陆军工程兵团标准为例，针对一些含有工程管理的政策性要求，以《工程规定》的形式发布，除非有特殊澄清，否则均被视为强制性要求。

2.2.4 安全控制要求和目标

中美标准均基于工程的属性要求，从标准安全、结构安全、质量安全方面，对勘察、设计、施工、运行等提出了安全性要求。具体体现在中外标准的工程等别、建筑物级别、使用年限、结构等级、洪水标准、抗震标准等方面的安全控制要求有较大差异，但针对工程的安全控制目标是一致的。

2.2.5 设计理念

中国标准归纳了大量经验、参数、要求，按规范要求基本能完成建筑物的设计，容易忽略基础理论的应用和分析。美国标准注重基础理论应用，针对具体工程进行设计，开展大量计算分析，充分发挥工程师的主观能动性。

3 结 论

从对比研究的结果来看，中美标准体系从架构和内容均有所差异，中国标准体系建设由政府部门主导，主要由各行业主管部门牵头，选择经验丰富的大型企事业单位、科研院所或行业协会进行制定，是一个自上而下的过程，每个行业均有自己的行业标准，这在一定程度上出现了“重复建设”的问题。美国标准体系的建设一般由民间社会团体或部门、企业主导，是一个自下而上的过程，制定的标准体系具有多元化特点，并十分完备，其标准一般都是跨行业的，具有通用性，对于各行业而言，开展该项工作均适用，这既避免了“重复建设”，也避免规程规范过多导致的交叉重叠和管理混乱。

中美标准体系虽然起源、发展、构成、设计理念和理论基础等方面存在差异，但建设目标和基本要求是一致的。两种标准都是基于大量试验和工程实践的基础上得来的，应用两种标准建成的大量水利水电工程均已安全运行，并经受了长期运行和超强地震的考验。在实际使用中，中美标准没有明显的优劣之分，两种标准各有特点和专长，都是安全可靠的。由于工程等级、建筑物级别、洪水标准、抗震标准、安全超高、安全控制指标、细部要求等方面均存在一定的差异，为避免在境外工程勘测设计工作中引起标准无法统一和应用的问题，建议在前期谈判时对技术标准的使用进行限定，尽量使用中国或美国标准体系的其中一种或一类，避免混用。