中美水電標(biāo)準(zhǔn)體系對(duì)比研究

鮑 淑 君

(國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì) 國(guó)際合作中心，北京 100038)

0 引 言

中國(guó)水電在技術(shù)、人才、資本上的優(yōu)勢(shì)，已成為國(guó)家“走出去”戰(zhàn)略的亮麗名片，中國(guó)水電企業(yè)業(yè)務(wù)遍及全球140多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，參與的已建在建海外水電工程約320座，總裝機(jī)超過(guò)8 100萬(wàn)kW[1]。隨著水電“走出去”進(jìn)程的加快和國(guó)際水電項(xiàng)目的推進(jìn)，水電標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的重要性日益凸顯。相比于中國(guó)水電建設(shè)和管理技術(shù)水平，中國(guó)水電標(biāo)準(zhǔn)在國(guó)際上的影響力還不夠，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)已成為中國(guó)水電工作對(duì)外技術(shù)交流和參與國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的主要瓶頸之一，中國(guó)水電標(biāo)準(zhǔn)體系同國(guó)際接軌成為迫切需要。

中國(guó)水電標(biāo)準(zhǔn)在東南亞、南亞、非洲等水電標(biāo)準(zhǔn)欠缺的發(fā)展中國(guó)家應(yīng)用度或接受度較高，而在歐洲、美洲等標(biāo)準(zhǔn)體系健全的發(fā)達(dá)國(guó)家，或受歐美影響較大的國(guó)家多采用歐美標(biāo)準(zhǔn)[2]。根據(jù)《中國(guó)承建國(guó)際水電工程項(xiàng)目技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用情況資料匯編》的介紹，我國(guó)承建的國(guó)際水電工程中，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)使用了5 110項(xiàng)次，占48%，美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)使用了2 453項(xiàng)次，占比為23%，為使用頻次最高的兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)[3]。

綜上所述，美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)是中國(guó)水電走出去中無(wú)法繞過(guò)的重要標(biāo)準(zhǔn)。美國(guó)作為主要的標(biāo)準(zhǔn)輸出國(guó)，分析中美兩國(guó)水電運(yùn)行中相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的差異，對(duì)于提高中國(guó)水電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)水平和國(guó)際市場(chǎng)接受度至關(guān)重要。

1 中美水電標(biāo)準(zhǔn)體系對(duì)比

1.1 中國(guó)水電標(biāo)準(zhǔn)體系

中國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)如圖1所示，標(biāo)準(zhǔn)體系呈現(xiàn)出層次結(jié)構(gòu)和線(xiàn)性結(jié)構(gòu)。層次結(jié)構(gòu)是表達(dá)標(biāo)準(zhǔn)的上下級(jí)關(guān)系，可以分為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)3類(lèi)，其中，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的編制主要由標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)等政府機(jī)構(gòu)主導(dǎo)；線(xiàn)性結(jié)構(gòu)主要體現(xiàn)實(shí)踐上的前后順序，可分為設(shè)計(jì)期標(biāo)準(zhǔn)、建設(shè)期標(biāo)準(zhǔn)和運(yùn)行期標(biāo)準(zhǔn)；同時(shí)按照?qǐng)?zhí)行類(lèi)型，中國(guó)水電標(biāo)準(zhǔn)還可分為推薦性標(biāo)準(zhǔn)與強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。

2017年，為落實(shí)國(guó)務(wù)院標(biāo)準(zhǔn)化改革工作精神，滿(mǎn)足水電行業(yè)技術(shù)發(fā)展和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)管理需求，由水電水利規(guī)劃總院牽頭開(kāi)展了水電行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系研究工作，依據(jù)國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系編制原則和要求，按照水電工程全生命周期的理念，建立了水電行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系框架，形成了《水電行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系表》。體系表覆蓋水電工程全生命周期設(shè)計(jì)的整個(gè)系統(tǒng)和各種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，涵蓋水電相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，其中行業(yè)層面標(biāo)準(zhǔn)主要來(lái)源于能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(NB)、電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(DL、SD、SDJ)、水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(SL)等。體系表結(jié)合各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)在聯(lián)系特征和水電行業(yè)的技術(shù)特點(diǎn)，系統(tǒng)梳理了水電相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的功能序列，功能序列是指為了實(shí)現(xiàn)水電專(zhuān)業(yè)相關(guān)目標(biāo)和任務(wù)，針對(duì)規(guī)劃、建設(shè)、管理等一系列服務(wù)活動(dòng)而制定的標(biāo)準(zhǔn)，按照功能序列水電相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)可分為通用及基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)(體系編號(hào)T)、規(guī)劃及設(shè)計(jì)(體系編號(hào)A)、設(shè)備(體系編號(hào)B)、建設(shè)調(diào)試及驗(yàn)收(體系編號(hào)C)、運(yùn)行維護(hù)(體系編號(hào)D)、退役(體系編號(hào)E)6大類(lèi)，詳細(xì)功能序列結(jié)構(gòu)如圖2所示[4]。

T通用和基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)系列標(biāo)準(zhǔn)是整個(gè)水電工程全階段的基礎(chǔ)性技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

A規(guī)劃及設(shè)計(jì)類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)與B設(shè)備類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)主要針對(duì)工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)期，其中A規(guī)劃及設(shè)計(jì)類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)包括規(guī)劃設(shè)計(jì)階段各項(xiàng)資料整編、規(guī)劃、勘察和設(shè)計(jì)計(jì)算工作的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范；B設(shè)備類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)主要包括機(jī)電設(shè)備、金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備、安全監(jiān)測(cè)儀器、環(huán)保設(shè)備、水文監(jiān)測(cè)設(shè)備等的技術(shù)條件。

C建造和驗(yàn)收類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)主要針對(duì)工程建設(shè)期，包括水工混凝土、砂石料、外加劑等水電工程建筑材料的技術(shù)及試驗(yàn)規(guī)程，土建工程規(guī)范，機(jī)電設(shè)備、金屬結(jié)構(gòu)物安裝調(diào)試規(guī)范，施工設(shè)備設(shè)施及安全規(guī)范，征地移民、環(huán)保水保的實(shí)施與驗(yàn)收規(guī)范，工程造價(jià)、質(zhì)量監(jiān)測(cè)評(píng)定、管理與驗(yàn)收等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

D運(yùn)行維護(hù)類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)主要針對(duì)工程運(yùn)行期，包括電力系統(tǒng)及水電站運(yùn)行維護(hù)綜合性標(biāo)準(zhǔn)，水庫(kù)及電站運(yùn)行調(diào)度標(biāo)準(zhǔn)，水工建筑物、機(jī)電設(shè)備、金屬結(jié)構(gòu)的運(yùn)維及檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，工程安全監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，征地移民、環(huán)保水保等后評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，建筑物、設(shè)備、設(shè)施更新與改造等更新改造標(biāo)準(zhǔn)等。

E退役標(biāo)準(zhǔn)主要針對(duì)的是功能喪失或安全風(fēng)險(xiǎn)較高的老壩、病壩，鑒于中國(guó)水電建設(shè)起步較晚，水電工程運(yùn)行年限較短，因此該分類(lèi)目前沒(méi)有現(xiàn)行有效的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)文件。

綜上所述，中國(guó)的水電標(biāo)準(zhǔn)體系主要按照功能序列和專(zhuān)業(yè)進(jìn)行管理，標(biāo)準(zhǔn)的針對(duì)性較強(qiáng)，通用性較弱，一般僅適用于特定類(lèi)型的水電工程，如《中國(guó)可持續(xù)水電評(píng)價(jià)導(dǎo)則》僅適用于大中型水電站和抽水蓄能電站[5]，《中國(guó)綠色小水電評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》僅適用于除抽水蓄能電站和潮汐電站以外的總裝機(jī)容量50MW及以下的已建小型水電站[6]。

1.2 美國(guó)水電標(biāo)準(zhǔn)體系

美國(guó)采用的是以“技術(shù)法規(guī)+技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”為主的標(biāo)準(zhǔn)體系，其制定一般是由學(xué)會(huì)、協(xié)會(huì)等非政府機(jī)構(gòu)主導(dǎo)，例如美國(guó)陸軍工程兵團(tuán)(United States Army Corps of Engineers，USACE)、美國(guó)墾務(wù)局(United States Bureau of Reclamation，USBR)等[7-8]。政府制定法律法規(guī)時(shí)，可引用學(xué)會(huì)、協(xié)會(huì)制定的標(biāo)準(zhǔn)，從而賦予這些標(biāo)準(zhǔn)在聯(lián)邦政府、州政府或當(dāng)?shù)卣畬用嫔系姆尚蔥9]。

1.2.1美國(guó)工程兵團(tuán)標(biāo)準(zhǔn)體系

USACE是美國(guó)主要水利機(jī)構(gòu)之一，也是全美唯一負(fù)責(zé)大型綜合性水庫(kù)工程修建和運(yùn)行的機(jī)構(gòu)，目前擁有和管理700多座大壩，257座水閘，既負(fù)責(zé)自建水庫(kù)工程的洪水調(diào)控，也承擔(dān)USBR修建的水庫(kù)工程的洪水管理，其控制水電站的發(fā)電量占美國(guó)總水電量的20%左右。此外，USACE也為全球100余個(gè)國(guó)家提供工程服務(wù)。

USACE水電工程標(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(kāi)發(fā)和應(yīng)用上均處于世界領(lǐng)先水平，在世界范圍的水電工程建設(shè)中得以廣泛應(yīng)用，成為水電項(xiàng)目建設(shè)的世界通用標(biāo)準(zhǔn)。USACE編譯的《水力設(shè)計(jì)準(zhǔn)則》對(duì)我國(guó)水電工程水力學(xué)的發(fā)展有重要的推動(dòng)作用，所開(kāi)發(fā)的HEC系列軟件在中國(guó)應(yīng)用廣泛，近年來(lái)其工程手冊(cè)(EM)系列標(biāo)準(zhǔn)中的若干標(biāo)準(zhǔn)已被翻譯成中文。USACE標(biāo)準(zhǔn)體系已于1998年全部完成電子化，其標(biāo)準(zhǔn)體系是開(kāi)放式的，可在其官方網(wǎng)站(http：∥www.usace-army.mil)免費(fèi)下載。

USACE標(biāo)準(zhǔn)體系包括工程通告(EC)、工程指令(ED)、工程設(shè)計(jì)指南(DC)、工程規(guī)定(ER)、工程手冊(cè)(EM)、工程小手冊(cè)(EP)、工程技術(shù)函(ETL)、工程表格(ENG)等3個(gè)類(lèi)別、8個(gè)系列，其標(biāo)準(zhǔn)系列的結(jié)構(gòu)參見(jiàn)圖3。

輔助性標(biāo)準(zhǔn)主要包括工程通告(EC)系列，工程設(shè)計(jì)指南(DC)。工程指令(EC)系列主要為標(biāo)準(zhǔn)制定與管理相關(guān)政策、通知類(lèi)文件；工程設(shè)計(jì)指南(DG)僅包含兩部標(biāo)準(zhǔn)，涉及空氣分離技術(shù)和吸附設(shè)計(jì)指南，在水電行業(yè)較少應(yīng)用。

程序性標(biāo)準(zhǔn)是USACE標(biāo)準(zhǔn)體系中最重要的標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)型，現(xiàn)行有效的程序性標(biāo)準(zhǔn)共882份，包括工程規(guī)定(ER)系列、工程手冊(cè)(EM)系列、工程小手冊(cè)(EP)系列、工程技術(shù)函(ETL)系列。ER系列標(biāo)準(zhǔn)為原理及政策類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)行有效標(biāo)準(zhǔn)共計(jì)276份，該系列中明確將水電工程的開(kāi)發(fā)及運(yùn)行程序分為：勘察、可行性研究、建設(shè)前設(shè)計(jì)及技術(shù)研究、建設(shè)施工、運(yùn)行維護(hù)5個(gè)階段，并規(guī)定了各階段、各項(xiàng)工作的管理政策。EM系列標(biāo)準(zhǔn)共158份，為USACE水電工程標(biāo)準(zhǔn)中應(yīng)用最為廣泛的部分，主要涉及水電工程設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程中水文分析、水力設(shè)計(jì)、功能及結(jié)構(gòu)建筑物設(shè)計(jì)、機(jī)電機(jī)械設(shè)計(jì)等標(biāo)準(zhǔn)文件。EP系列共有103份標(biāo)準(zhǔn)，主要涉及水電工程開(kāi)發(fā)及運(yùn)行各階段主要工作的程序性指導(dǎo)文件，如《水力發(fā)電運(yùn)營(yíng)和維護(hù)指南和程序》《航運(yùn)、疏浚、維護(hù)指南及程序》等，大多為概括性的文件，目的是為各項(xiàng)工作的開(kāi)展提供總體指導(dǎo)方針，EP系列標(biāo)準(zhǔn)往往與EM系列標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合使用。ETL系列包括3項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)文件：《用于支撐洪水頻率分析的古洪水信息》《用于支撐風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的巖土系統(tǒng)響應(yīng)曲線(xiàn)》《排水：方法、評(píng)估、設(shè)計(jì)、安裝和性能監(jiān)測(cè)》，該系列為工程各項(xiàng)工作的開(kāi)展提供理論與數(shù)據(jù)支撐。

配套性標(biāo)準(zhǔn)主要為工程表格(ENG)系列，共計(jì)3 155份，主要為工程全面質(zhì)量管理過(guò)程中相關(guān)記錄的標(biāo)準(zhǔn)化表格。

1.2.2美國(guó)墾務(wù)局標(biāo)準(zhǔn)體系

USBR水電標(biāo)準(zhǔn)包括：政策指令，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)收集指南，工程手冊(cè)與指南，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與參考資料，設(shè)施說(shuō)明、標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)(FIST)手冊(cè)(見(jiàn)圖4)。

政策指令中包括6部標(biāo)準(zhǔn)，此部分標(biāo)準(zhǔn)主要用于介紹墾務(wù)局標(biāo)準(zhǔn)的制定理念和原則，確立墾務(wù)向執(zhí)行其使命的總體框架。

設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)包括13部，每一部分成若干章，構(gòu)成一個(gè)幾乎覆蓋全部水利水電勘測(cè)、設(shè)計(jì)及施工等專(zhuān)業(yè)的完整的標(biāo)準(zhǔn)體系。設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以符合美國(guó)公眾利益的環(huán)保與經(jīng)濟(jì)理念，規(guī)定了工程設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的技術(shù)要求和流程。USBR現(xiàn)有的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)包括很多方面，主要包括13部標(biāo)準(zhǔn)：一般設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，混凝土壩設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，輸水設(shè)施、魚(yú)類(lèi)設(shè)施、道路和橋梁設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，電氣基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)場(chǎng)安裝程序設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，水輪機(jī)和泵設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，閘門(mén)、閥門(mén)和壓力鋼管設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，其他機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，建筑物設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，傳輸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，工廠(chǎng)測(cè)試設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，堤壩設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，水壩附屬結(jié)構(gòu)(溢洪道和出口工程)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。每個(gè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)都附有對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，詳細(xì)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)如圖5所示。

設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)收集指南主要用于工程評(píng)估調(diào)查、可行性或規(guī)范設(shè)計(jì)中的數(shù)據(jù)收集建議，包括大壩及其附屬結(jié)構(gòu)建筑物、機(jī)電設(shè)備、環(huán)保設(shè)施等可行性設(shè)計(jì)階段需要收集的數(shù)據(jù)指南，深化設(shè)計(jì)階段需要收集的數(shù)據(jù)指南，數(shù)據(jù)收集整理典型案例等。

工程手冊(cè)與指南主要包括水文測(cè)量手冊(cè)、工程地質(zhì)學(xué)手冊(cè)、混凝土手冊(cè)、拱壩設(shè)計(jì)手冊(cè)、重力壩設(shè)計(jì)手冊(cè)、拱壩設(shè)計(jì)手冊(cè)、雙曲拱壩設(shè)計(jì)/規(guī)劃/評(píng)估及可行性分析手冊(cè)、測(cè)繪和航空攝影、遙感技術(shù)：USBR內(nèi)的指南和應(yīng)用、水質(zhì)調(diào)查技術(shù)指南、引水時(shí)的魚(yú)類(lèi)保護(hù)/魚(yú)類(lèi)排除設(shè)施規(guī)劃和設(shè)計(jì)指南、水系統(tǒng)自動(dòng)化手冊(cè)、運(yùn)河系統(tǒng)自動(dòng)化手冊(cè)等工程勘察、設(shè)計(jì)及運(yùn)行管理階段的各類(lèi)技術(shù)手冊(cè)，可為技術(shù)人員提供規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的指導(dǎo)工具。同時(shí)，美國(guó)的水電開(kāi)發(fā)起步較早，近年來(lái)，老舊水庫(kù)的安全問(wèn)題日益引起關(guān)注，美國(guó)開(kāi)啟了史上最大規(guī)模的老舊水壩拆除項(xiàng)目，拆除了多達(dá)1 300座老舊水壩，因此USBR在2021年發(fā)布了《美國(guó)大壩拆除經(jīng)驗(yàn)和規(guī)劃、技術(shù)報(bào)告》，為老舊水壩的拆除工作提供技術(shù)指南。

除了自主發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)，USBR還借鑒行業(yè)內(nèi)其他機(jī)構(gòu)發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)，將美國(guó)土木工程師學(xué)會(huì)(ASCE)的排水設(shè)計(jì)、輸電線(xiàn)路和變電站設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，電氣和電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)的電力、電氣設(shè)備設(shè)計(jì)及運(yùn)行維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)的水輪機(jī)、儲(chǔ)能泵和泵渦輪機(jī)的水力性能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及計(jì)算規(guī)范、手冊(cè)等文獻(xiàn)納入自身標(biāo)準(zhǔn)體系。

綜上所述，美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)主要按照管理、工作標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)手冊(cè)的方式進(jìn)行分類(lèi)管理，標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各階段的勘察工作均為一般性、原則性的規(guī)定，其通用性較強(qiáng)，有的標(biāo)準(zhǔn)不僅用于水電工程，也可以用于其他工程。如USACE的巖土工程勘察標(biāo)準(zhǔn)(EM110-1-1804)既適用于水電工程，也適用于軍事工程和土木工程。

2 中美水電工程生態(tài)保護(hù)實(shí)踐對(duì)比

2.1 中國(guó)長(zhǎng)江三峽集團(tuán)水電工程生態(tài)保護(hù)管理實(shí)踐

中國(guó)長(zhǎng)江三峽集團(tuán)有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“三峽集團(tuán)”)是一家以大型水電開(kāi)發(fā)與運(yùn)營(yíng)為主的清潔能源公司。三峽集團(tuán)肩負(fù)著長(zhǎng)江流域水資源開(kāi)發(fā)利用的重任，在保障長(zhǎng)江流域防洪安全、航運(yùn)安全、供水安全、能源安全和生態(tài)安全等方面發(fā)揮著重要作用。三峽集團(tuán)下轄的烏東德、白鶴灘、溪洛渡、向家壩、三峽、葛洲壩6座巨型電站，是全球最大的梯級(jí)水電工程。

三峽集團(tuán)建立了包含引用層標(biāo)準(zhǔn)、公司層標(biāo)準(zhǔn)和廠(chǎng)站層標(biāo)準(zhǔn)的3層標(biāo)準(zhǔn)體系。其中，引用層標(biāo)準(zhǔn)包括國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；集團(tuán)公司層標(biāo)準(zhǔn)包括基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)和專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；廠(chǎng)站層標(biāo)準(zhǔn)主要包括各電站的運(yùn)行規(guī)程、檢修規(guī)程、作業(yè)指導(dǎo)書(shū)等。

總體而言，三峽集團(tuán)擁有豐富、系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)體系，但從標(biāo)準(zhǔn)的功能類(lèi)型來(lái)看，以水工建筑物、電力電氣設(shè)備、調(diào)度通訊設(shè)備等的設(shè)計(jì)、測(cè)試檢修和運(yùn)行維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)為主，涉及生態(tài)環(huán)境保護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)較少。

2.1.1生態(tài)環(huán)保工作管理標(biāo)準(zhǔn)

為了加強(qiáng)長(zhǎng)江流域生態(tài)環(huán)境保護(hù)和修復(fù)，促進(jìn)資源合理高效利用，保障生態(tài)安全，實(shí)現(xiàn)人與自然和諧共生、中華民族永續(xù)發(fā)展，2020年《中華人民共和國(guó)長(zhǎng)江保護(hù)法》正式頒布施行，這對(duì)三峽集團(tuán)生態(tài)環(huán)保工作提出了更高層次的要求。該法對(duì)三峽集團(tuán)運(yùn)行管理的主要要求包括：① 長(zhǎng)江干流、重要支流和重要湖泊上游的水利水電、航運(yùn)樞紐等工程應(yīng)當(dāng)將生態(tài)用水調(diào)度納入日常運(yùn)行調(diào)度規(guī)程，建立常規(guī)生態(tài)調(diào)度機(jī)制，保證河湖生態(tài)流量。② 長(zhǎng)江流域縣級(jí)以上地方人民政府應(yīng)當(dāng)組織開(kāi)展富營(yíng)養(yǎng)化湖泊的生態(tài)環(huán)境修復(fù)，實(shí)施控制性水工程統(tǒng)一調(diào)度、生態(tài)補(bǔ)水、河湖連通等綜合措施，改善和恢復(fù)湖泊生態(tài)系統(tǒng)的質(zhì)量和功能。③ 在長(zhǎng)江流域水生生物產(chǎn)卵場(chǎng)、索餌場(chǎng)、越冬場(chǎng)和洄游通道等重要棲息地應(yīng)當(dāng)實(shí)施生態(tài)環(huán)境修復(fù)和其他保護(hù)措施。④ 對(duì)魚(yú)類(lèi)等水生生物洄游產(chǎn)生阻隔的涉水工程應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際采取建設(shè)過(guò)魚(yú)設(shè)施、河湖連通、生態(tài)調(diào)度、灌江納苗、基因保存、增殖放流、人工繁育等多種措施，充分滿(mǎn)足水生生物的生態(tài)需求。

目前三峽生態(tài)環(huán)保工作的開(kāi)展主要是在遵循《金沙江溪洛渡電站水庫(kù)運(yùn)用與電站運(yùn)行調(diào)度規(guī)程》《金沙江向家壩電站水庫(kù)運(yùn)用與電站運(yùn)行調(diào)度規(guī)程》《金沙江溪洛渡-向家壩梯級(jí)電站調(diào)度運(yùn)行規(guī)程》《三峽-葛洲壩梯級(jí)電站調(diào)度運(yùn)行規(guī)程》《金沙江下游-三峽梯級(jí)水庫(kù)調(diào)度運(yùn)行規(guī)程》等水庫(kù)運(yùn)行及調(diào)度運(yùn)行規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)文件的基礎(chǔ)上，結(jié)合生態(tài)保護(hù)目標(biāo)，制定單庫(kù)調(diào)度或梯級(jí)水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度方案，上報(bào)長(zhǎng)江防總獲得批準(zhǔn)后，擇機(jī)開(kāi)展生態(tài)調(diào)度工作。

2.1.2生態(tài)環(huán)保工作實(shí)踐

自2011年起，三峽集團(tuán)持續(xù)開(kāi)展三峽水庫(kù)促進(jìn)葛洲壩下游四大家魚(yú)自然繁殖的生態(tài)調(diào)度試驗(yàn)[10]；2012年，三峽水庫(kù)首次實(shí)施了庫(kù)尾減淤調(diào)度試驗(yàn)；2017年，基于三峽水庫(kù)生態(tài)調(diào)度的成功經(jīng)驗(yàn)，又將生態(tài)調(diào)度范圍拓展至金沙江下游，開(kāi)展溪洛渡-向家壩-三峽聯(lián)合生態(tài)調(diào)度試驗(yàn)，溪洛渡水庫(kù)分層取水生態(tài)調(diào)度試驗(yàn)；2019年，三峽水庫(kù)開(kāi)展了面向防控支流水華的生態(tài)調(diào)度；2020年，三峽水庫(kù)首次開(kāi)展了針對(duì)產(chǎn)粘沉性卵魚(yú)類(lèi)的生態(tài)調(diào)度；2021年，隨著烏東德水電站建成投產(chǎn)，聯(lián)合生態(tài)調(diào)度范圍進(jìn)一步拓展至烏東德水庫(kù)；同年烏東德水電站集運(yùn)魚(yú)設(shè)施開(kāi)始運(yùn)行。此外，三峽集團(tuán)在長(zhǎng)江、金沙江流域連續(xù)幾十年開(kāi)展增殖放流活動(dòng)，自從1984年首次放流中華鱘至2022年，三峽集團(tuán)已實(shí)施65次中華鱘放流活動(dòng)，累計(jì)向長(zhǎng)江放流中華鱘近530萬(wàn)尾，自2008年首次在金沙江放流長(zhǎng)江上游珍稀特有魚(yú)類(lèi)以來(lái)，截至2022年，三峽集團(tuán)已經(jīng)連續(xù)實(shí)施了27次金沙江魚(yú)類(lèi)增殖放流活動(dòng)。三峽集團(tuán)針對(duì)各項(xiàng)工作開(kāi)展了運(yùn)行效果評(píng)估，積累了一定的管理經(jīng)驗(yàn)，提出了各項(xiàng)工作的主要運(yùn)行策略，但目前大多生態(tài)環(huán)保工作仍處于試驗(yàn)階段，尚未形面向各類(lèi)生態(tài)環(huán)保措施運(yùn)行管理的標(biāo)準(zhǔn)體系。三峽集團(tuán)部分生存環(huán)保工作及管理策略如表1所列。

2.2 美國(guó)哥倫比亞河水電工程生態(tài)保護(hù)管理實(shí)踐

哥倫比亞河位于北美太平洋西北地區(qū)，長(zhǎng)2 044 km，流域面積41.5萬(wàn)km2，河口平均流量7 500 m3/s，落差約820 m，較大的水量和落差使其成為北美水電開(kāi)發(fā)程度最高的河流之一。

哥倫比亞河上游在加拿大境內(nèi)，中下游在美國(guó)境內(nèi)，干流和支流共有470多座水壩。美國(guó)境內(nèi)水電站中的31座大型水電站由USACE、USBR和邦尼維爾電力局(Bonneville Power Administration，BPA)共同組成的聯(lián)邦哥倫比亞河電力系統(tǒng)(Federal Columbia River Power System，F(xiàn)CRPS)負(fù)責(zé)運(yùn)行，這31座大型水電站的發(fā)電量約占流域水電站總發(fā)電量的40%[11]。FCRPS下轄的31座梯級(jí)水電工程的管理運(yùn)行主要以USACE和USBR的標(biāo)準(zhǔn)體系為運(yùn)行管理依據(jù)。

2.2.1生態(tài)環(huán)保工作管理標(biāo)準(zhǔn)

美國(guó)在1973年頒布了《瀕危物種法案(Endangered Species Act，ESA)》，要求對(duì)瀕危和受脅物種及其棲息地進(jìn)行識(shí)別，ESA將哥倫比亞河流域的13種魚(yú)類(lèi)列為保護(hù)對(duì)象。因此，F(xiàn)CRPS作為哥倫比亞河流域的主要水能資源開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)，必須采取措施減緩水電開(kāi)發(fā)及運(yùn)行對(duì)流域生態(tài)的不利影響，保護(hù)魚(yú)類(lèi)的關(guān)鍵棲息地。美國(guó)國(guó)家海洋和大氣局漁業(yè)公司(NOAA Fisheries)提出了《聯(lián)邦哥倫比亞河電力系統(tǒng)生物保護(hù)意見(jiàn)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“保護(hù)意見(jiàn)”)，以保證ESA名錄中的魚(yú)類(lèi)生存和恢復(fù)，并且提出保護(hù)建議。FCRPS是保護(hù)意見(jiàn)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)根據(jù)保護(hù)意見(jiàn)制訂具體的實(shí)施計(jì)劃，并進(jìn)行具體的計(jì)劃執(zhí)行、效果監(jiān)測(cè)、評(píng)估分析和報(bào)告出具。

表1 三峽集團(tuán)部分生態(tài)環(huán)保工作及管理策略Tab.1 Part of ecological and environmental protection work and management strategies of the Three Gorges Group

相關(guān)部門(mén)從適應(yīng)性管理的角度出發(fā)，對(duì)工程運(yùn)行、棲息地、孵化、捕食管理以及研究、監(jiān)測(cè)和評(píng)估5個(gè)方面的生態(tài)保護(hù)工作提出了具體的要求[12](見(jiàn)表2)。

(1) 水電工程運(yùn)行管理包括4個(gè)策略，30項(xiàng)行動(dòng)，主要用于提高關(guān)鍵魚(yú)類(lèi)生存和洄游。對(duì)工程運(yùn)行需保證的水量、水文過(guò)程和水質(zhì)條件，以每個(gè)工程在魚(yú)類(lèi)洄游期間的調(diào)度操作提出原則性要求。主要的技術(shù)措施包括：① 運(yùn)行調(diào)度，如加大泄流量、改變泄流方式、調(diào)節(jié)泄流水溫等；② 魚(yú)類(lèi)保護(hù)設(shè)施，主要包括修建魚(yú)道等過(guò)魚(yú)設(shè)施；③ 幼魚(yú)運(yùn)輸，主要是集運(yùn)魚(yú)系統(tǒng)。同時(shí)，保護(hù)意見(jiàn)對(duì)魚(yú)類(lèi)過(guò)壩的生存率提出了具體的指標(biāo)：成魚(yú)在通過(guò)Bonneville和Lower Granite之間的水壩的生存率需要達(dá)到90%～94%；幼魚(yú)在春季通過(guò)每個(gè)水壩的生存率需要達(dá)到96%，夏季需要達(dá)到93%[12]。

(2) 棲息地保護(hù)強(qiáng)調(diào)支流及河口棲息地的保護(hù)。支流棲息地的保護(hù)措施主要包括：增加減水河段的流量、更新老舊引水堰壩以減少阻隔、灌溉渠道設(shè)置攔魚(yú)柵、提高棲息地形態(tài)多樣性、恢復(fù)濕地和棲息地連通性等措施。在河口區(qū)域，保護(hù)意見(jiàn)提出了實(shí)施樁、堤拆除計(jì)劃。

(3) 孵化措施主要是對(duì)重要魚(yú)類(lèi)進(jìn)行人工增殖放流，從而補(bǔ)償水庫(kù)的淹沒(méi)產(chǎn)卵和育肥場(chǎng)，保存和重建關(guān)鍵魚(yú)類(lèi)的種質(zhì)資源，降低物種滅絕的短期風(fēng)險(xiǎn)。

(4) 魚(yú)類(lèi)、鳥(niǎo)類(lèi)和海洋哺乳動(dòng)物的捕食是哥倫比亞河瀕危魚(yú)類(lèi)面臨的威脅之一。因此，保護(hù)意見(jiàn)將捕食管理也作為一項(xiàng)重要措施。捕食管理從魚(yú)類(lèi)、鳥(niǎo)類(lèi)和海洋哺乳動(dòng)物捕食3個(gè)方面，對(duì)主要的捕食動(dòng)物進(jìn)行控制。

(5) 研究、監(jiān)測(cè)和評(píng)估主要是為各項(xiàng)行動(dòng)的規(guī)劃、實(shí)施和評(píng)估提供支持信息。

表2 哥倫比亞河流域骨干水電工程魚(yú)類(lèi)保護(hù)要求Tab.2 Fish protection requirements for the operation of key hydropower projects in the Columbia River Basin

2.2.2生態(tài)環(huán)保工作實(shí)踐

2014年1月，F(xiàn)CRPS發(fā)布了2008～2012年保護(hù)意見(jiàn)實(shí)施情況及其效果的綜合評(píng)估報(bào)告，歸納和總結(jié)了實(shí)施的各項(xiàng)技術(shù)措施及其效果，并且分析了魚(yú)類(lèi)和環(huán)境條件的狀況[13]。作為實(shí)施保護(hù)意見(jiàn)的中期評(píng)估，該報(bào)告認(rèn)為保護(hù)意見(jiàn)的主要措施發(fā)揮了有效的作用，魚(yú)類(lèi)生存條件和狀況都得到了一定程度的改善。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，魚(yú)類(lèi)通過(guò)電站洄游進(jìn)入哥倫比亞河的數(shù)量呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，魚(yú)類(lèi)順流通過(guò)電站的生存率在所有的電站都接近了NOAA Fisheries提出的目標(biāo)。

在棲息地修復(fù)方面，331.52 km長(zhǎng)的河道得到了修復(fù)，2 751.86 hm2的河流棲息地和1 497.34 hm2的河口棲息地條件得到了改善。瀕危魚(yú)類(lèi)生存狀況方面，13種瀕危魚(yú)類(lèi)中的12種魚(yú)類(lèi)種群數(shù)量呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，通過(guò)Bonneville水電站洄游到哥倫比亞河的鮭魚(yú)和虹鱒魚(yú)數(shù)量也在提高。

3 中美水電標(biāo)準(zhǔn)差異分析

通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，中美兩國(guó)水電標(biāo)準(zhǔn)在體系架構(gòu)、編制思路、管理方式、標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容和適用范圍等方面均存在差異。

① 從體系架構(gòu)來(lái)說(shuō)，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)分為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)3個(gè)層次，按照功能序列分類(lèi)；美國(guó)水電相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)主要來(lái)源于USACE和USBR等主要水利機(jī)構(gòu)，按照管理、工作標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)手冊(cè)分類(lèi)。② 編制思路上，中國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)按照功能序列同時(shí)考慮專(zhuān)業(yè)，各自編制；美國(guó)是按照管理、工作標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)的分類(lèi)，考慮工程系統(tǒng)性聯(lián)系進(jìn)行編制。③ 管理方式上，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)由政府主導(dǎo)，是自上而下的建設(shè)過(guò)程；美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)由第三方非盈利機(jī)構(gòu)主導(dǎo)，是自下而上的建設(shè)過(guò)程。④ 標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容上，中國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)主要以規(guī)范條文形式，詳細(xì)規(guī)定各項(xiàng)工作的開(kāi)展步驟，各步驟推薦方法，剛性條款較多，只要按照標(biāo)準(zhǔn)要求基本能完成水電工程的設(shè)計(jì)、管理及運(yùn)行工作；美方的標(biāo)準(zhǔn)主要為工作手冊(cè)形式，對(duì)各項(xiàng)工作的原則和要求進(jìn)行基本規(guī)定，剛性條款較少，標(biāo)準(zhǔn)更能允許工程師充分發(fā)揮主觀(guān)能動(dòng)性，但缺點(diǎn)是對(duì)技術(shù)人員專(zhuān)業(yè)性要求較高。⑤ 適用范圍上，中國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)性更強(qiáng)，適用范圍較窄；美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)通用性較強(qiáng)[14]，有的標(biāo)準(zhǔn)不僅適用于水電工程，也適用于其他工程。

此外，本次研究以中美水電生態(tài)環(huán)保管理工作為例，對(duì)比了中美水電管理實(shí)踐中標(biāo)準(zhǔn)的編制和使用情況的差異。① 從管理經(jīng)驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)情況來(lái)看，中國(guó)水電生態(tài)環(huán)保設(shè)施雖然運(yùn)行時(shí)間較短，但取得了階段性的成果，三峽集團(tuán)在水電生態(tài)環(huán)保方面開(kāi)展了大量的工作，但目前在生態(tài)環(huán)保管理工作標(biāo)準(zhǔn)化方面仍舊較為滯后，尚未形成系統(tǒng)性的標(biāo)準(zhǔn)體系。美國(guó)從20世紀(jì)70年代開(kāi)始就進(jìn)行了流域生態(tài)環(huán)保工作，擁有豐富的管理經(jīng)驗(yàn)，和較為完善的管理標(biāo)準(zhǔn)體系[15]。② 從管理方式上來(lái)說(shuō)，中國(guó)采取分河段開(kāi)發(fā)和管理的模式，因此從流域整體性角度對(duì)生態(tài)保護(hù)工作進(jìn)行合理規(guī)劃方面較為欠缺，美國(guó)根據(jù)流域梯級(jí)水電工程的空間布局、工程特征以及魚(yú)類(lèi)保護(hù)目標(biāo)的生物屬性，對(duì)各項(xiàng)生態(tài)保護(hù)措施進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃和管理，在管理和技術(shù)兩個(gè)方面進(jìn)行了成功實(shí)踐；③ 從管理機(jī)制上來(lái)說(shuō)，三峽生態(tài)調(diào)度相關(guān)工作的開(kāi)展主要是在遵循水庫(kù)調(diào)度運(yùn)行規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)文件的基礎(chǔ)上，結(jié)合生態(tài)保護(hù)目標(biāo)制定單庫(kù)或梯級(jí)水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度方案，并上報(bào)長(zhǎng)江防總等主管單位，獲得批準(zhǔn)后，擇機(jī)開(kāi)展生態(tài)調(diào)度工作，其調(diào)度效果的監(jiān)測(cè)和評(píng)估一般也都是由三峽集團(tuán)組織開(kāi)展，缺乏第三方監(jiān)管機(jī)構(gòu)。對(duì)照而言，美國(guó)哥倫比亞河流域的生態(tài)環(huán)保工作引入了第三方的監(jiān)管機(jī)構(gòu)。

4 結(jié) 論

(1) 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)由政府部門(mén)主導(dǎo)，是一個(gè)自上而下的過(guò)程，標(biāo)準(zhǔn)按照功能序列，分專(zhuān)業(yè)各自編制，標(biāo)準(zhǔn)的針對(duì)性較強(qiáng)，這在一定程度上也增加了標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)量和“重復(fù)編制”的風(fēng)險(xiǎn)。美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)一般由民間社會(huì)團(tuán)體或部門(mén)、企業(yè)主導(dǎo)，是一個(gè)自下而上的過(guò)程，其標(biāo)準(zhǔn)一般都是跨行業(yè)的，具有通用性，這既避免了“重復(fù)編制”，也避免標(biāo)準(zhǔn)過(guò)多導(dǎo)致的交叉重疊。

(2) 中美標(biāo)準(zhǔn)的編制都是基于大量的試驗(yàn)和工程實(shí)踐，在對(duì)水利水電工程設(shè)計(jì)和運(yùn)行的指導(dǎo)意義上沒(méi)有優(yōu)劣之分。但從標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容形式來(lái)說(shuō)，中國(guó)的水電標(biāo)準(zhǔn)多為規(guī)范條文，詳細(xì)規(guī)定了各項(xiàng)工作的開(kāi)展步驟，各步驟推薦采用的方法，需遵守的剛性條款較多，側(cè)重于指導(dǎo)使用者如何完成一項(xiàng)工作，其優(yōu)點(diǎn)在于標(biāo)準(zhǔn)具有較好的指導(dǎo)意義，對(duì)于使用者來(lái)說(shuō)可操作性強(qiáng)；缺點(diǎn)在于靈活性較差。美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)主要為工作手冊(cè)形式，對(duì)各項(xiàng)工作的原則和要求進(jìn)行了基本規(guī)定，需遵守的剛性條款較少，相關(guān)條款多采用講解敘述形式，側(cè)重于從原理的角度指導(dǎo)使用者如何解決問(wèn)題，其優(yōu)點(diǎn)在于可充分發(fā)揮工程師的主觀(guān)能動(dòng)性，缺點(diǎn)在于標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行對(duì)于技術(shù)人員的專(zhuān)業(yè)性要求較高。如何充分整合中美標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)點(diǎn)，在保證標(biāo)準(zhǔn)可操作性的基礎(chǔ)上，提升標(biāo)準(zhǔn)的靈活性，是優(yōu)化中國(guó)水電標(biāo)準(zhǔn)探索方向。

(3) 從水電可持續(xù)運(yùn)行的角度，我國(guó)在水電生態(tài)保護(hù)方面取得了階段性的成果，但相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系仍有待完善。借鑒美國(guó)在流域性水電生態(tài)環(huán)保的管理經(jīng)驗(yàn)，可探索從流域?qū)用骈_(kāi)展規(guī)劃，進(jìn)一步完善相關(guān)法規(guī)政策，明確政府管理部門(mén)的職能、工程運(yùn)行管理機(jī)構(gòu)的職責(zé)、相關(guān)部門(mén)和公眾參與監(jiān)管方式等。