1月19日7时许，四川二郎山垭口的气温已降至零摄氏度以下。二郎山高原过渡带电力设施覆冰与安全四川省野外科学观测研究站现场观冰负责人张旺哈着白气，仔细核对“L”型雨凇塔上的导线数据。在他身后，10米高的铁塔上附着着白色雨凇。

线路覆冰是大自然给电网安全稳定运行出的一道难题。巍巍二郎山，是观测覆冰的“天然实验室”。在这里，每一次覆冰的观测、每一次数据的记录，都是在为解这道关乎万家灯火的难题寻找答案。二郎山野外观测站始建于2001年，由国网经济技术研究院有限公司、中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司牵头建设，是我国川西高海拔地区最具代表性的电网覆冰观测平台，服务于电网规划、建设、运行相关需求。基于该站积累的大量观测数据，科研人员在区域覆冰形成机理、覆冰模拟及预测技术等方面开展了系统性研究，研究成果对于保障川藏地区十亿千瓦级清洁能源外送将发挥重要作用。

在“冰宫”布下一颗棋

习近平总书记对中央企业工作作出重要指示强调，要统筹发展和安全，有效防范化解风险，不断夯实企业安全发展的基础。作为能源电力行业的领军企业，国家电网有限公司胸怀“国之大者”，扛牢首要责任，统筹发展和安全，统筹保供和转型，始终把大电网安全放在首位，全力以赴保安全、保民生、保服务。

近年来，我国极端天气频发，湖南、江西、吉林、山西等地在冬季均发生过由线路覆冰导致的故障。覆冰是电网安全稳定运行的主要隐患之一。2023年11月至2024年3月，公司经营区域内因低温雨雪冰冻天气共引发580处输电线路故障，其中，因重覆冰导致的故障占68%。确定输电线路覆冰量级是电网工程设计方案的必要环节，科学观测、试验和确定覆冰设计标准是公司建好电网、做好安全保供工作的“刚需”。

时钟拨回到2005年年初，一场特大冰灾席卷华中地区，导致区域电网大面积故障，经济损失惨重。“那场灾难暴露了我们在输电线路覆冰机理、设计标准等方面存在的基础数据匮乏、研究不足等短板。”忆起往事，中国科学院院士、二郎山野外观测站学术委员会主任陈维江说。从那时起，公司下定决心，开展系统性野外覆冰观测研究，在湖南、湖北、四川等地的典型重覆冰地区建立了第一批野外观测站点，开展人工观测、拍照记录和相关气象数据收集工作，为电网规划、设计、建设、运行各环节提供防覆冰数据依据。已有一定基础的二郎山野外观测站第一批被纳入公司野外覆冰观测研究体系。

2008年，我国南方发生了范围更广、破坏性更强的特大低温雨雪冰冻灾害，更凸显了覆冰研究的重要性和急迫性。公司此后将覆冰观测研究提升到战略层面，大幅提高科研投入，系统研究覆冰气候学规律、物理机理、荷载计算、融冰除冰技术，并在二郎山野外观测站开展持续性观测活动。

海拔近3000米的二郎山垭口寒风凛冽、云雾缭绕，二郎山野外观测站坐落于四川盆地与川西高原过渡地带。这里微地形微气象多样，雾凇、雨凇、混合凇等覆冰种类齐全，兼具典型性与极端性，可代表地理气候类似的大范围盆缘高海拔山区的覆冰特性，成为开展覆冰观测研究的绝佳实验室。

自2001年建站以来，二郎山野外观测站已累计观测覆冰过程超1000次，整理形成包括标准化冰情与气象要素的观测数据12万余条，观测数据具有覆冰种类多、覆冰量级涵盖范围广、覆冰频次高等特征，对研究四川盆地与川西高原过渡地带的覆冰特性有极高参考价值。

据不完全统计，二郎山野外观测站的研究成果已直接为±800千伏白鹤滩—浙江、金上—湖北特高压直流工程以及1000千伏川渝特高压交流工程等15项重大工程的规划、建设、运行提供了精准的设计依据，实现了覆冰关键数据的规模化应用。

用大数据完成“冰雪预演”

在我国西南山区，一条条超高压、特高压输电线路翻山越岭，将清洁能源送往远方。线路走什么样的路径？在每一段的设计上需要抵御多厚的覆冰？如何在考虑抗覆冰性能的同时兼顾经济性？这些问题关系着电网工程的安全性与经济性。不同覆冰量级对工程造价的影响显著，以金上—湖北特高压直流线路工程为例，20毫米、30毫米、40毫米、50毫米、60毫米冰区的线路每千米造价依次约为10毫米冰区线路每千米造价的1.9倍、3倍、4倍、5.7倍、8倍。

过去，由于缺乏精确的观测数据，输电线路设计参数选取往往趋于保守，需要寻找安全与成本的最优平衡点，实现电网精益化投资和高质量发展。二郎山野外观测站及其观测网络的数据成为破解这一难题的钥匙。

陈维江院士解释，二郎山野外观测站积累的“冰雪档案”，被科研人员转化为复杂的算法与模型。当新的输电通道开始规划时，这些模型便能“预演”线路未来数十年可能遭遇的极端冰荷。例如，在川渝特高压交流工程规划过程中，科研人员依据二郎山野外观测站多年的实测数据，精准确定了翻越二郎山垭口段线路的差异化覆冰设计厚度，并成功设计了世界首基60毫米特重冰区门型塔，在保障安全的同时优化了投资。

观测，不是简单的记录。从早期的人工观测，到如今广泛应用在线监测、图像识别、激光测厚等技术装备，公司依托二郎山野外观测站建立起覆盖重要输电通道易覆冰区域的观冰网络，推动覆冰观测技术向自动化、可视化、智能化升级。

二郎山野外观测站并非“单兵作战”，而是形成了一张捕捉四川盆地与川西高原过渡地带复杂微地形微气象的“一站多点”观测网络。在覆冰气象观测站点建设方面，研究团队在二郎山野外观测站微小尺度、中尺度范围内不同海拔、不同地形及局部微地形微气象特征突出位置，陆续建设了二郎山迎风坡、二郎山背风坡、二郎山半坡、大湾、红岩顶、牛背山、盐水溪、折多山、安乐宫、昌德雪山覆冰观测点，实现对四川盆地与川西高原过渡地带相关区域内各类微地形微气象条件下的覆冰气象过程监控。这些海量、连续的观测数据通过专用网络汇入公司的电网环境基础数据综合分析系统，形成了一个持续更新的“数据仓”，服务电网规划、设计与运行。

同时，国网经研院还搭建了电网环境系统。目前，电网环境系统已完成公司一期电力气象观测站点数据的全部接入，构建起支撑西部清洁能源外送的电力气象核心数据库。该系统共接入二郎山、车盘山、波密、八宿、左贡等5个观冰站数据，累计采集观测记录约1023万条（覆冰相关数据约860万条），有力支撑金上—湖北、川渝特高压交流等重点工程的覆冰厚度取值、抗冰措施选择工作。

北京科技大学新材料技术研究院教授、国家材料腐蚀野外科学观测研究平台主任李晓刚认为，这些数据还可以发挥更大的价值。国家野外观测站是基础科学数据的源头。二郎山野外观测站基础好、选址优，可以开展跨专业、跨行业的数据资源共享与联合试验协作，为交通基础设施建设、水文研究、新型装备研发和气象服务等领域提供开放式研究平台，助力提升国家各领域在覆冰地区的整体研究水平。

更好服务“西电东送”

随着“西电东送”战略的深入推进，电网工程不断向更高海拔、更复杂环境挺进。近期，藏东南至粤港澳大湾区±800千伏特高压直流输电工程启动建设，这条能源大动脉同样需要穿越高海拔重冰区。该区域与二郎山同属高海拔、重冰区、大温差环境，观测站历时20余年积累的微地形微气象数据、覆冰增长模型以及预测预警技术，直接为这项新工程的覆冰量级计算、微地形识别和差异化抗冰设计提供了坚实的理论与科研支撑。

观测站的使命不止于当下。陈维江院士对二郎山野外观测站未来的发展提出了建议。他认为，观测站的科研规划需进一步聚焦科学问题，建议将研究方向整合为“观测”“模拟”“冰灾防护”和“电力设施安全”4个方向。他特别强调了两个关键的推演问题：一是“从单点到区域的尺度推演”，即如何将二郎山“一站多点”的观测成果科学地推演至更广阔的地理空间；二是“从简化模型到实际设施的等效性推演”，确保理论研究构建的模型能够准确反映真实电力系统的复杂响应。

在全球气候变化的影响下，极端天气频发，电网保供压力持续增大。二郎山野外观测站现有观测高度、对覆冰微物理过程的认知、动态荷载设计体系等方面仍有提升空间。为此，该站正在开展新的布局：在现有站址附近选址新建覆冰观测基地。基地分两期建设，一期拟建设100米高雨凇观测塔、覆冰气象微物理特征观测场等设施，计划2026年年底投运；二期重点建设真型试验线路，预计于2027年完成主体建设。届时，这里将形成覆盖17个省份的庞大电力气象观测网络。科研人员可以更早、更精准地预知冰灾，从被动防御转向主动预警，从依靠经验设计转向基于大数据与人工智能的智能决策。

未来，公司将继续推进覆冰观测网络的优化布局，重点聚焦微地形微气候对覆冰的影响机制，强化高海拔、复杂地形区域的观测能力，推动电力气象由“点上实测”向“面上推演”发展，为特高压工程的通道规划、绝缘配合、导地线及金具选型提供关键设计参数，显著提升工程抗冰能力。

二郎山地区作为西南区域通道规划的咽喉要道，后续将结合区域其他超高压、特高压电网工程规划、建设、运行需要，系统开展专项观测和试验研究。二郎山野外观测站积累的“冰雪档案”，被科研人员转化为复杂的算法模型，为电网工程的高质量建设提供坚实支撑。