青藏高原腹地、可可西里无人区，风火山北麓的山间盆地间，高原长风呼啸不息，列车沿着铁轨匀速驶过，公路上车辆往来穿梭。在这片平均海拔4628米、气候酷寒、人迹罕至的高原无人区里，一个冻土野外观测站默默扎根二十余载，守护着高原天路——青藏铁路。

从青海西大滩至西藏安多，青藏铁路穿越全长约560公里多年冻土，通车至今运营安全稳定。在这条铁路冻土段沿线，布满中国科学院青海北麓河高原冻土工程安全国家野外科学观测研究站（以下简称北麓河站）布设的监测设备。依靠全域布设的监测仪器，科研人员持续开展冻土监测、试验与技术攻关，为铁路平稳运行筑牢技术根基。

2026年，青藏铁路全线通车迎来二十周年。作为破解高原冻土难题的核心试验场，从最初两顶临时帐篷，到如今设施完备的国家级野外观测站，这里见证了青藏铁路的规划、建设与运维，也书写着中国冻土科研的奋斗历程。

北麓河站生活园区，后面为青藏铁路。西北生态资源环境研究院供图。

扎根荒原冻土难题开启半生求索

二十多年前，青藏铁路格尔木至拉萨段启动建设之际，这片荒原成为破解高原冻土难题的核心试验场。2002年，北麓河科研基地正式动工建设，此时没有规整的楼宇，没有完备的生活设施，两顶简易帐篷便是首批科研人员的办公与居所。彼时刚刚入所的陈继，便是从那时起与这片冻土结下不解之缘。

如今已是北麓河站站长的陈继，回望当年岁月依旧感慨万千。“上世纪六十年代，我国冻土研究就跟着青藏公路一同起步。到了西部大开发阶段，青藏铁路提上国家基础设施建设战略日程，冻土研究也迎来了快速发展的黄金时期。”陈继说道。

青藏高原分布着世界上范围最广的高海拔多年冻土，其面积达到约105万平方公里。作为高原冻土的典型代表，北麓河区域冻土含冰量高、地温变化范围大，包含了除低温冻土以外的各种冻土类型。在高温、高含冰量冻土和不良土质的多重作用下，该地区多年冻土冬季冻胀隆起，夏季融化沉降，并在高原暖湿化气候影响下经历持续性退化和沉降变形，稍有疏忽就会造成路基变形，直接威胁铁路运营安全。

这是摆在全世界工程界面前的共性难题，国外多年冻土区铁路运营也长期受冻融灾害困扰，没有成熟的治理经验可以借鉴。

铁路建设初期，北麓河地区被选定为三大核心试验段之一，也是自然条件最为恶劣的一段。科研人员背负仪器设备，常年往返于试验路基与临时驻地之间。高原缺氧是所有人必须克服的第一道难关，初上高原的人常常伴随头痛胸闷，行走稍快便气喘不止。

早期监测设备自动化程度低，北麓河场地方圆几公里的试验场地，需要监测人员到现场采集；青藏铁路沿线五百余公里上百个点位的监测数据，也需要依靠人工采集记录。

沉降仪设备安装。西北生态资源环境研究院供图。

“当年，每天沿着路基徒步巡查，逐个查看地温探头、沉降监测设备的运行状态，仔细记录每一组冻土温度、土层形变数据。”陈继说，“铁路冻土路段恶劣天气多，监测仪器容易被风沙掩埋，需要蹲在路基旁一点点清理沙土，反复校准设备参数。铁路沿线观测需在便道泥路上行走，有时突遇雨雪天气，泥泞的土层沾满裤脚，冰冷的雨水渗入衣物，大家依旧坚持完成当日监测任务。在极端情况下，观测人员为了及时获取观测数据，还需要穿过河道、洪水去监测场地。”

“冻土研究容不得半点马虎，每一组数据，每一次监测，都直接关系到病害治理方案的制定。”陈继坦言。为了探索主动冷却路基的技术路径，团队依托北麓河试验段开展数十项对比试验。从合理路基高度到保温路基，从片块石层、通风管路基到热管降温技术，从地表覆盖防护到路基结构优化，每一项技术方案都要经过长年实地验证。

通车二十年来，青藏铁路能够保持安全平稳运行，北麓河站长期连续的观测数据功不可没。

由于持续对铁路沿线冻土地温、路基沉降开展常态化监测，建立了完整的冻土动态变化数据库。每当铁路沿线出现微小病害迹象，监测数据都会第一时间发出预警，为运维部门提供精准的处置依据。

青藏铁路冻土路基变形自动化观测设备安装。西北生态资源环境研究院供图。

新生代接过冻土守望旗帜

2013年，来自河南的赵静毅，顺利考取中国科学院西北生态环境资源研究院硕士研究生。他依稀记得，填报志愿时，他并未深究学科细分方向，只凭着对地理学科的热爱、对西北大地的向往，走进了当时还被称作“寒旱所”的冻土研究室，这场阴差阳错的选择，就此改写了他此后十余年的人生轨迹。

同年盛夏，还未正式入学的赵静毅，第一次踏上奔赴北麓河观测站的路途。初抵观测站，强烈的高原反应席卷而来，整夜辗转难眠，头痛欲裂、食不下咽，浑身如同高烧一般酸软无力，让走路、劳作都变成了巨大的消耗。在这里，平原上轻松完成的劳作，都要耗费数倍体力。

2019年，博士毕业的赵静毅站在了人生的十字路口。老家的高校向他抛出橄榄枝，安稳的教学工作触手可得，而北麓河观测站，也向他敞开大门，邀请他继续深耕冻土科研。

“进入高校难免转向教学，很难再专注深耕科研。冻土演化极其缓慢，唯有保证监测数据的连续性、长期性，才能摸清它的脾气，为青藏铁路等冻土工程运维提供数据支撑。我热爱野外地学工作，这里的研究贴合国家工程需求，有实实在在的价值。”在前辈们的鼓励下，赵静毅做出了选择——正式入职北麓河站，同时也成为中国科学院西北生态环境资源研究院的一名助理研究员。

赵静毅在青藏铁路气象-冻土背景观测场进行设备维护。西北生态资源环境研究院供图。

从此，每年的高原驻站成了赵静毅的工作常态。他主要负责冻土环境、冻土监测系统运维、冻土水文地质研究，同时协助团队开展冻土工程监测。

高原天气变幻莫测，险情也总是不期而至。青藏铁路周边分布着大量热融湖塘，受全球变暖影响，可可西里盐湖发生了溃决事件，是让整个团队印象深刻的重大险情。

湖水改道形成新的河道，直逼青藏铁路与青藏公路，原本无过水设计的路段面临严峻威胁。每次设备被湖水损毁，他都会第一时间带队赶赴现场。高原物资补给困难，没有大型机械，他们只能徒手清理淤泥、打捞仪器，冰冷的湖水浸透衣裤，手脚冻得僵硬麻木，也只能咬牙坚持。

一套监测设备从采购、运输到现场安装调试，全程需要近一个月，仅现场施工就要耗时两周。“需要连续不断地获取桩基地温和沉降监测数据，才能为灾害整治工程提供关键支撑。”赵静毅说。

除了水患，狂风暴雪更是野外作业的“常客”。每年11月至次年5月，青藏铁路冻土段经常刮着六七级大风，极端天气下风力可达十级，几乎天天经历所谓的“大寒潮”。

一年初冬，唐古拉山附近无人区的低温监测系统线路断裂，故障点位紧邻青藏铁路。铁路运维有着严格的“天窗期”，必须在列车通行的间隙完成抢修，窗口期仅有短短半个小时。

为了对接细小的线路接头，赵静毅和同事不得不摘掉保暖手套，裸露的双手在寒风中片刻就失去知觉。几人相互配合，用大衣围成挡风屏障，接一会儿线路，就赶紧把手揣进怀里取暖。争分夺秒完成抢修的那一刻，所有人的双手早已冻得通红，却长舒了一口气。

如果说老一辈科研人靠的是双腿丈量荒原，那么新生代则在传承中为冻土研究插上了数字化的翅膀。如今，赵静毅和他的年轻同事们不仅要在风雪中巡线，更要在系统中运维庞大的监测网络。北麓河站已搭建起全域覆盖的自动化冻土监测网络，276套野外自动化监测设备分布在青藏铁路及各类试验场地，沿550公里青藏工程走廊带织就一张“冻土感知网”。

北麓河站绝大部分设备已搭载全自动数据采集与远程传输系统，实现24小时不间断采集冻土温度、路基沉降、气象水文等核心数据。一旦遭遇湖水漫溢、风雪侵袭导致设备受损，系统会第一时间发出数据异常预警，科研人员便能精准定位故障点位，及时赶赴现场抢修维护。这套现代化监测体系，既延续了数十年冻土观测的连续性，也让守护“天路”的工作变得更加智能高效。

铁路风火山段滑坡调查。西北生态资源环境研究院供图。

二十载守望续写天路华章

通车二十年，青藏铁路交出了一份令世界瞩目的答卷。这条穿越多年冻土区、高寒缺氧区、生态脆弱区的高原铁路，持续保持高安全、高稳定运营状态，列车运行时速、通行效率达到了建设之初的设计目标，成为世界冻土区大型工程建设运营的典范。

北麓河站建站至今，这里累计积累了数百万组冻土监测数据，完成了上百项冻土工程试验研究，多项科研成果直接应用于青藏铁路运维保障，形成了一套适配青藏高原多年冻土区的铁路路基防护技术体系。

这些成果的诞生，离不开每一位驻守台站的科研人员的付出。“冻土科研的根基在现场，最终的目标是服务工程。实验室里得出的每一项结论，研发的每一项技术，都必须经过高原实地反复验证后，才能被用于解决工程运行中的实际难题。”陈继说。

二十年间，研究团队配合铁路部门完成多次路基病害排查、防护技术升级，根据冻土动态变化优化运维方案，让冻土防护技术始终紧跟环境变化节奏。

他们依托北麓河站完善的观测平台，开展跨学科研究，将冻土工程、高原生态、气候环境等领域相结合，不仅服务青藏铁路，也为其它高原铁路、公路等后续高原重大冻土工程建设积累了科研经验。

自建站以来，北麓河站深耕冻土研究领域，先后承担科技部973项目、国家自然科学基金系列项目、中国科学院西部行动计划等多项国家级重大科研任务。团队累计发表高水平论文600余篇，授权国家发明专利20余项，先后荣获国家科技进步特等奖1项、一等奖2项、中国科学院杰出成就奖等多项国家级、省部级奖项。

站在新的发展起点，北麓河站的科研方向也迎来全新布局。目前，现有科研用地2000余亩，已建30m塔综合气象场、涡动观测场、铁路冻融病害机理试验段、高速公路筑路技术试验段、人工胁迫生态试验场和桩基综合监测场等10余个观测、试验、研究和示范平台；拥有 VZ 6000地形扫描仪、Trimble S9机器人全站仪、多荷载无人机探测系统、地-气能水交换观测系统、便携式SLAM扫描仪、大口径光波闪烁仪等科研设备200余件套，常规土工测试实验室100平方米。

未来，这里将全力打造青藏高原野外科学研究共享服务平台，常态化监测多年冻土环境与重大工程稳定性，深挖地质灾害、地基病害的形成机理，精准预判工程冻土风险，研发配套防治技术并落地示范应用，持续为青藏高原多年冻土区各类重大工程的规划、建设与运维提供科学决策依据。