機(jī)械工業(yè)北京電工技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所 劉淑芬

水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院 岳蕾

我國水電工程標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)的思考與建議

機(jī)械工業(yè)北京電工技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所 劉淑芬

水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院 岳蕾

在我國水電工程設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行方面取得的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，建立規(guī)范水電技術(shù)行為、保障水電工程建設(shè)和運(yùn)營安全可靠的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，是推動(dòng)水電行業(yè)技術(shù)進(jìn)步、引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的重要基礎(chǔ)。對(duì)此提出從標(biāo)準(zhǔn)體系頂層設(shè)計(jì)，開展規(guī)劃、勘察、設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收、運(yùn)行、管理、維護(hù)、加固、拆除（或退役）等水電全生命周期技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系研究，到制定中國水電工程建設(shè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系的思考和建議 。

水電工程 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 體系

0　引言

近年來，我國水電建設(shè)取得了顯著成績，到2014年底，全國水電裝機(jī)達(dá)到3.0億kW，特別是建成了龍灘、小灣、溪洛渡、糯扎渡、錦屏一級(jí)等一批不同類型的世界級(jí)高壩，使我國水電筑壩技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平。為確保水電行業(yè)安全、經(jīng)濟(jì)和快速的發(fā)展，大力推進(jìn)我國水電工程標(biāo)準(zhǔn)化工作，建設(shè)與我國水電行業(yè)發(fā)展相適應(yīng)的水電工程標(biāo)準(zhǔn)體系已是當(dāng)務(wù)之急。

1　我國水電工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)存在的主要問題

我國水電工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)工作中存在以下幾個(gè)方面的問題：

（1）水電工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)頂層設(shè)計(jì)欠缺

長期以來，由于水電行業(yè)管理機(jī)構(gòu)變動(dòng)頻繁、管理體制相對(duì)滯后，我國缺乏密切圍繞水電工程建設(shè)發(fā)展戰(zhàn)略和管理需求的全面具體、可操作性強(qiáng)的規(guī)劃和體系。從歷史上來看，我國水電行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)一直處于多頭管理的狀態(tài)，形成了水利行業(yè)（SL）和電力行業(yè)（DL、SD）、能源行業(yè)（NB）標(biāo)準(zhǔn)共存的局面，水電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)未形成系統(tǒng)長遠(yuǎn)的體系規(guī)劃。

（2）水電工程重要領(lǐng)域技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)缺口較大

由于沒有完善的水電行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，致使能源領(lǐng)域水電行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制修訂和管理缺乏科學(xué)有效的宏觀把控，導(dǎo)致一方面部分標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容交叉、重復(fù)和矛盾；另一方面，超200m高壩驗(yàn)收、壩工修復(fù)、工程安全等水電工程建設(shè)的重要領(lǐng)域部分技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)缺口較大，亟待制定。

（3）水電工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系的閉環(huán)管理尚未形成

這體現(xiàn)在兩個(gè)層面：一是尚未形成水電行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定、實(shí)施、監(jiān)督、信息反饋的閉環(huán)，目前比較重視標(biāo)準(zhǔn)制定與實(shí)施，但是在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施監(jiān)督與信息反饋方面做得遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠；二是尚未形成水電工程規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營及退役（包括河流流域安全、可修復(fù)、拆除等）等全生命周期的閉環(huán)管理。只有水電工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)上真正完成閉環(huán)管理，才能促進(jìn)我國水電工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)水平的不斷提升和標(biāo)準(zhǔn)配套性不斷加強(qiáng)。

（4）水電工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制修訂的快速反應(yīng)機(jī)制還未建立

美國、歐洲和日本等國家的標(biāo)準(zhǔn)編制周期較短，一般為1～2年；標(biāo)準(zhǔn)修訂也較快，一般發(fā)布后3～5年即進(jìn)行修訂。但我國標(biāo)準(zhǔn)的編制周期平均為4.5年，而水電工程相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制修訂更是嚴(yán)重滯后，水電行業(yè)發(fā)展的新情況和新技術(shù)往往無法在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中及時(shí)體現(xiàn)。

（5）缺乏統(tǒng)一負(fù)責(zé)水電工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)的組織協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)

水電工程標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要成立能源行業(yè)管理部門牽頭， 全水電行業(yè)廣泛參與的水電工程標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)， 對(duì)水電工程標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)進(jìn)行指導(dǎo)和協(xié)調(diào)。長期以來， 我國缺乏這樣的組織協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)。

2　水電工程與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用現(xiàn)狀

（1）我國水電建設(shè)發(fā)展歷程及現(xiàn)狀

早在1910年中國建設(shè)了第一座水電站——石龍壩水電站，這也是世界上較早修建的水電站之一。1912年兩臺(tái)240kW水輪發(fā)電機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電，后經(jīng)過7次擴(kuò)建，1958年裝機(jī)容量達(dá)到6000kW，至今石龍壩水電站仍在正常運(yùn)行。新中國成立，我國第一座自主設(shè)計(jì)、自制設(shè)備、自行施工的錢塘江新安江水電站被譽(yù)為“長江三峽試驗(yàn)田”，為我國大型水電工程建設(shè)拉開了序幕。之后三門峽水電站、劉家峽水電站及其下游的鹽鍋峽和八盤峽兩個(gè)梯級(jí)電站，成為我國百萬千瓦級(jí)的水電站座里程碑。截至1978年底，中國水電裝機(jī)容量已達(dá)1867萬kW，年發(fā)電量496億kWh，人均裝機(jī)和發(fā)電量為0.02kW、51.5kWh。

改革開放后，水電建設(shè)腳步明顯加快。一批水電站脫穎而出，廣蓄、巖灘、漫灣、隔河巖、水口并稱為新“五朵金花”。進(jìn)入20世紀(jì)90年代，我國水電開發(fā)又迎來了一個(gè)小陽春，五強(qiáng)溪、李家峽、天荒坪抽水蓄能電站開工建設(shè)并投產(chǎn)發(fā)電。世紀(jì)之交，更有萬家寨、二灘、小浪底、天生橋一二級(jí)、大朝山等一大批水電站建成投產(chǎn)。到2000年，中國水電裝機(jī)容量達(dá)7700萬kW，超過加拿大，位居世界第二。

特別是跨世紀(jì)的世界第一大水電工程——三峽水電站的全面竣工。實(shí)現(xiàn)了裝機(jī)容量2240萬kW，三峽還有世界上規(guī)模最大的五級(jí)船閘，還創(chuàng)造了混凝土年澆筑量的世界最高紀(jì)錄；已建成的世界最高的混凝土拱壩——小灣雙曲拱壩，最大壩高294.5m；世界最高的碾壓混凝土壩——龍灘碾壓混凝土壩，最大壩216.5m；世界最高的混凝土面板堆石壩——水布埡混凝土面板堆石壩，最大壩高233m。進(jìn)入新世紀(jì)，我國水電進(jìn)入快車道，溪洛渡、向家壩、小灣、拉西瓦等一大批巨型水電站相繼建設(shè)投產(chǎn)，使我國成為超過美國的世界水電第一大國。截至2014年底，全國水電裝機(jī)達(dá)到3.0億kW，約占電力總裝機(jī)容量的22.5%，成為僅次于常規(guī)火電的我國第二大電力。同時(shí)建成的龍灘、小灣、溪洛渡、糯扎渡、錦屏一級(jí)等一批不同類型的世界級(jí)高壩，使我國水電筑壩建設(shè)及技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平。

2）我國水電建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

1995年，原電力工業(yè)部發(fā)布了《電力標(biāo)準(zhǔn)體系表》（簡稱《體系表》），對(duì)指導(dǎo)電力標(biāo)準(zhǔn)化工作起到了積極的作用。2005年中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)對(duì)《體系表》進(jìn)行了修訂。2012年為適應(yīng)電力工業(yè)發(fā)展的實(shí)際，有效指導(dǎo)電力標(biāo)準(zhǔn)化工作和電力工業(yè)生產(chǎn)，為制定電力標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃、編制年度制修訂計(jì)劃和進(jìn)行科學(xué)管理奠定基礎(chǔ)。水力發(fā)電與火力發(fā)電、核能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電一起，作為電力標(biāo)準(zhǔn)體系的一部分納入其中，形成了第二版《體系表》。水電標(biāo)準(zhǔn)部分主要涉及水力發(fā)電的水電規(guī)劃、勘察設(shè)計(jì)、經(jīng)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境評(píng)價(jià)、水電安全、等級(jí)劃分、深度規(guī)定等；水力發(fā)電的施工、安裝、調(diào)試、驗(yàn)收等；水力發(fā)電的運(yùn)行、技術(shù)監(jiān)督、檢修、生產(chǎn)安全和維護(hù)、水力發(fā)電設(shè)備等。

對(duì)于水電站建設(shè)，壩型的設(shè)計(jì)非常關(guān)鍵。近十年來，我國已建成11座（包括由我國技術(shù)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)、承建的馬來西亞巴貢壩）、正在建設(shè)9座200m以上的超高壩（包括混凝土拱壩、混凝土重力壩、土心墻堆石壩、混凝土面板堆石壩壩型等壩型），各設(shè)計(jì)單位、高校和科研院所根據(jù)這批超高壩的技術(shù)難點(diǎn)和特點(diǎn)，在前期勘測設(shè)計(jì)及建設(shè)過程中進(jìn)行了深入的專題研究，并取得了豐碩的成果?，F(xiàn)已有《水電工程圍堰設(shè)計(jì)導(dǎo)則》、《土石筑壩材料碾壓試驗(yàn)規(guī)程》、《混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范》等標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)相關(guān)水電工程設(shè)計(jì)、施工、建設(shè)起到了很好的技術(shù)支撐作用。目前，各種壩型的設(shè)計(jì)規(guī)范一般明確其適用范圍為壩高200m以下，同時(shí)要求對(duì)200m以上的高壩需進(jìn)行專門研究論證。我國現(xiàn)有十余座壩高超過200m的超高壩正在開展前期工作。隨著壩站地質(zhì)條件愈加復(fù)雜；施工等技術(shù)難度不斷加大以及新技術(shù)、新材料、新工藝和新設(shè)備的不斷應(yīng)用；工程建設(shè)中越來越重視解決好施工用地、環(huán)境保護(hù)、水土保護(hù)以及施工節(jié)能、安全等要求，水電行業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)亟需吸納已建高壩等成功技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。由此，我國目前水電行業(yè)涉及200m以上超高壩設(shè)計(jì)和施工的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)已經(jīng)嚴(yán)重滯后，需要及時(shí)組織研究、補(bǔ)充和完善。

隨著我國水電建設(shè)向地質(zhì)條件復(fù)雜的西南轉(zhuǎn)移，加上自然災(zāi)害的時(shí)有發(fā)生，我國水電流域所面臨的風(fēng)險(xiǎn)逐步加大。目前我們擁有針對(duì)流域單一水電站的安全評(píng)價(jià)和應(yīng)急預(yù)案，但是針對(duì)整個(gè)流域安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、應(yīng)急預(yù)案及管理等方面技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)欠缺。

3　水電工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)的必要性和可行性

1）水電工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)的必要性

我國是世界一流水電技術(shù)大國，水電方面標(biāo)準(zhǔn)約300余項(xiàng)（含國標(biāo)、行標(biāo)），對(duì)服務(wù)水電行業(yè)發(fā)展起到了重要作用。但目前還沒有權(quán)威、統(tǒng)一、協(xié)調(diào)、與我國國情和技術(shù)基礎(chǔ)相適應(yīng)的水電工程標(biāo)準(zhǔn)體系。統(tǒng)一和規(guī)范水電工程建設(shè)相關(guān)工作，建立和實(shí)施中國水電工程標(biāo)準(zhǔn)體系，是推進(jìn)我國水電工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化的重要保證，更是確保我國水電工程安全、經(jīng)濟(jì)、快速發(fā)展的重要基礎(chǔ)。

國外水電發(fā)展經(jīng)驗(yàn)告訴我們，一套完整的、自主的水電工程標(biāo)準(zhǔn)體系是必須的。例如，美國陸軍工程兵團(tuán)（USACE）為美國主要水利機(jī)構(gòu)之一，成立于1775年，屬陸軍部管轄。USACE水電工程標(biāo)準(zhǔn)包括程序性標(biāo)準(zhǔn)、配套性標(biāo)準(zhǔn)和輔助性標(biāo)準(zhǔn)三類，共計(jì)1405個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)體系在水電工程勘察、設(shè)計(jì)、施工等各方面研究、開發(fā)和應(yīng)用上均處于世界領(lǐng)先水平， 是一套完整的、系列化的標(biāo)準(zhǔn)體系，并隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和實(shí)際應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)反饋，每隔一定時(shí)間就對(duì)其進(jìn)行修改、升級(jí)，來逐步細(xì)化和完善。該標(biāo)準(zhǔn)體系在世界范圍的水電工程建設(shè)中應(yīng)用廣泛，是水電項(xiàng)目建設(shè)的世界通用標(biāo)準(zhǔn)。

中國只有建立自己的水電工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，才能提高我國水電工程建設(shè)在國際上的話語權(quán)，才能在國際市場上爭取主動(dòng)權(quán)，真正實(shí)現(xiàn)中國水電工程和中國水電工程標(biāo)準(zhǔn)“走出去”。

USACE水電工程標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)圖

2）我國水電工程標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)的可行性

2009年6月，國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)下發(fā)《關(guān)于實(shí)施國家標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)工程的通知》（國標(biāo)委綜合［2009］40號(hào)），啟動(dòng)國家標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)工程。國家能源局作為國家能源行業(yè)主管部門，于2009年發(fā)布了《壓水堆核電標(biāo)準(zhǔn)體系規(guī)劃》和《能源行業(yè)風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)體系項(xiàng)目表》。對(duì)滿足我國核電和風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的需求，規(guī)范和引導(dǎo)我國核電和風(fēng)電產(chǎn)業(yè)健康、持續(xù)發(fā)展，推進(jìn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與國際接軌產(chǎn)生了積極的作用。

水電工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)作為水電行業(yè)發(fā)展歷程中技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)， 是規(guī)范水電技術(shù)行為、保障水電工程建設(shè)和運(yùn)營安全可靠的有效手段， 也是推動(dòng)水電行業(yè)技術(shù)進(jìn)步、引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的重要基礎(chǔ)。目前我國在水電工程設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行方面擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)， 國家能源局作為國家能源行業(yè)主管部門，統(tǒng)籌規(guī)劃，協(xié)調(diào)水利、電力、環(huán)保等各方力量，加強(qiáng)水電流域安全與應(yīng)急等方面的管理，開展水電資源安全、高效開發(fā)利用以及水力發(fā)電關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)研究，適時(shí)將新技術(shù)、新材料、新工藝和新設(shè)備以及成功技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的轉(zhuǎn)化，制定出一套具有中國水電工程建設(shè)特色的自主標(biāo)準(zhǔn)體系。

4　關(guān)于我國水電工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)的建議

（1）構(gòu)建水電工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，完善標(biāo)準(zhǔn)頂層設(shè)計(jì)

統(tǒng)籌規(guī)劃做好我國水電工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)的頂層設(shè)計(jì)，以妥善解決目前我國水電工程標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)零散， 相關(guān)行業(yè)、相關(guān)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之間不協(xié)調(diào)、不統(tǒng)一的問題。

主要工作包括以下三個(gè)主要方面：一是對(duì)標(biāo)國內(nèi)相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系框架和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)體系框架，結(jié)合我國水電工程建設(shè)實(shí)際情況，確定我國水電工程標(biāo)準(zhǔn)體系框架；二是按專業(yè)領(lǐng)域，系統(tǒng)性地規(guī)劃水電標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目；三是制定水電工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)編制分步實(shí)施方案。

（2）依據(jù)國家戰(zhàn)略規(guī)劃和工程建設(shè)布局，加大重點(diǎn)領(lǐng)域重要項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)制修定力度

及時(shí)對(duì)水電行業(yè)發(fā)展的新技術(shù)進(jìn)行消化吸收，加大水電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定、修訂力度。同時(shí)，考慮到水電工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系的全生命周期和可修復(fù)性，做好重點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)的編制工作。如工程安全類標(biāo)準(zhǔn)、超200m高壩驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)、壩工修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)、流域電站潰壩防范標(biāo)準(zhǔn)、節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)等。

（3）做好中國水電標(biāo)準(zhǔn)“走出去”

對(duì)標(biāo)國內(nèi)外水電標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行水電工程規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)“走出去”路線圖研究，結(jié)合承擔(dān)國內(nèi)外水電站建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)，積累掌握國際先進(jìn)水平的水電水利工程建設(shè)及水電關(guān)鍵設(shè)備等領(lǐng)域的新技術(shù)、新工藝、新方法，做好中國水電標(biāo)準(zhǔn)“走出去”，為中國水電工程“走出去”發(fā)展戰(zhàn)略保駕護(hù)航。

注：本項(xiàng)目已列入國家能源局標(biāo)準(zhǔn)化研究項(xiàng)目《國家能源局綜合司關(guān)于委托開展水電行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系課題研究的函》（國能綜科技［2015］57號(hào)）。