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浦东国际机场滨临东海，其周边水文环境十分复杂和脆弱。机场的兴建和存在，必然要在一定程度上破坏原有水文环境并常年向外大量排水，很容易对机场附近的自然水系和农耕灌溉系统造成不良影响。如何妥善处理机场排水与保护水文环境的关系，事关机场和周边区域的可持续发展，是我们当时在选址与规划期间面临的第二个难题。
浦东国际机场属于长江三角洲前缘冲积平原，场址地势平坦，地面高程为3.4～4.3 m。场址附近河网密布、运河交错、沟渠纵横，有大量河道和水利灌溉设施，河流平均密度达到8.85 km／km 2 ，水面积占12％，与周边地区水系成为一体，河道水位受水闸控制。内河水位一般在2.3～2.8 m，最高水位为3.9 m，低水位为1.3 m。地下水位3.0～3.5 m。内河水可乘外海低潮自排，高潮自引。海塘外滩地的潮汐属非正规半日浅海潮，每天两涨两落，潮差明显。200年一遇高潮位为5.83 m，100年一遇高潮位为5.66 m。区域雨水通常是先汇集到东西向河流：江镇河、施湾港、界河、六灶港、薛家泓港等，然后向西流进浦东运河，再汇往川杨河、大治河，排往长江口（东海）。
浦东国际机场地区水文环境的复杂，主要体现在以下五个方面：既有自然水系，又有农耕灌溉沟渠；直接受外海潮汐作用影响；河流密度大、水面积广；内河水与外海水之间存在复杂的交流与作用；机场建设中和建成后，区域水文环境势必面临新的调整。
浦东国际机场建成后，必将导致场区蓄水面积和调蓄库容大减。由于机场将建设大量的建筑物、构筑物等基础设施，特别是大面积不透水机场道面（跑道、滑行道和机坪）的存在，势必使机场产生大量排水需求。按照常规做法，机场会通过填方来抬高机场场址的地坪标高，再利用场区与周边的高度差将场区雨水排掉。但这样做有两个问题：一是机场所在地区河道常水位一般维持在2.5～2.8 m，规划洪涝水位3.8～3.9 m，地下水位为2.5～3.5 m，为确保道面土基保持干燥或半干燥状态，跑道道面的基槽标高必须位于最高地下水位之上，这样机场须整体垫高1～1.5 m才能达到要求。这也就意味着要从场外搬运砂土3 000万～4 000万m 3 ，这样不仅代价太大，而且这在无山无坡的上海，根本无法组织实施。二是采用“高差排水”方案，机场本身的排水问题是解决了，但如此大量的水排向周边，必然增加周边区域的排水负担，对周边区域的水文环境、农耕灌溉和水生生物都会造成严重影响甚至破坏。
为此，指挥部组织水利和城市建设专家进行研究，经过分析，发现浦东国际机场在地理上有两个特别的条件：一是其位置濒临长江口，长江口一日两潮，可利用低潮重力自排，减少排水泵站装机容量；二是机场跑道走向为南北向，与江边海塘近乎平行，无法实现场区内部排水沟管东西向布置直接外排入长江口，必须在场区周边布置沟通河道，以便满足就近排放的要求，同时也为了减少二级排水系统对场区运营设施规划布置的干扰。
最终，我们规划建设了环绕机场的围场河，将机场和周围的农田隔断，利用长江口巨大的潮差建造泵闸结合的独立二级排水系统；机场围场河以内的各排水分区建立一级排水系统，各自通过自己的系统收集雨水后，强排进围场河（图2-3）。我们把跑道最高点设置为5.10 m，把二级排水系统的常水位控制在2.35 m，低于周围地区2.5～2.8 m的常水位。该系统既减小了机场生产运营中的排水运行成本，又降低了整个机场的地下水位，使得机场飞行区的道面结构位于地下水位以上，还降低了整个场区的地势标高，使得机场自身土方平衡得以实现，可谓一举多得。
二级排水系统分别在江镇河出海口及薛家泓港出海口，规划建设了挡潮闸和泵站（图2-3中的★处）。挡潮闸的主要作用是实现二级排水的自排和从长江口引水。平时二级排水水系河道水位靠挡潮闸调节，维持在常水位；暴雨来临前开挡潮闸，趁长江口低潮把围场河的水位预降，腾出库容以调蓄暴雨水量，从而减少泵站装机容量及运行时间。当长江口水位高于内河水位时，关闸挡水，内河需要排水时开泵抽排。为减小出海泵闸装机规模，降低基建投资及经常运行费用，我们还规划了一定规模的调蓄水库。同时，我们在围场河与周边水系交界处设置了三座节制闸（图2-3中的▲处）。通过节制闸，控制场区水系与周边水系的联系，实现“可分可合、调度灵活”的目标。即平时水系完全独立；当挡潮闸下游引河需要冲淤时，则启闸引入场区周边水系的水冲淤；当场内水系需要改善水质，而周边水系水质较好时，可启闸作引清调度；当周边水系排涝能力不足，而二级排水水系排水能力富余时，可开闸调度排水，以帮助周围地区排涝。
图2-3 浦东国际机场的二级排水系统
在整个排水系统设计中，除保护了周围水文环境外，还力图实现长久、经济、可靠的可持续发展。考虑到上海海平面不断上升和有可能产生的地面沉降，设计方案相应提高了机场排水设施的设计标准。机场排水分为飞行区、航站区、货运区、机务维修区和工作区五个区域。同时，为节省运营成本，沿一级、二级排水系统的河道规划了排水的自流范围。
考虑到飞行区对于机场运行安全和效率的重要影响，特别是机场道面淹没后对道面结构和承载力的严重削弱，设计中根据民航规范采取了5年的雨水重现期，远远高于市政排水设计标准。考虑到出海泵闸对排水系统的重要性，指挥部特别委托有关专业单位就泵闸进行水工模型试验研究。对挡潮闸排涝、引水以及泵站抽排等不同运行工况分别进行试验，观测各工况下的泄流能力、流态和流速分布、水头损失和消能情况，并对观测成果进行分析。通过分析和实验，进一步优化了设计方案。
关于排水泵，为有利于将来运行和远期发展，考虑到潜水泵具有可靠性高、安装维修方便和控制方便等优点，最终选用了潜水泵。
通过二级排水系统的巧妙设计，机场形成了相对独立的排水系统，既彻底解决了机场本身排水问题，还产生出相当显著的环境保护效益，突出体现在以下三个方面。
（1）保护了机场周边的水文环境。在通向长江的机场南、北出口，各建泵闸一座。平时，二级排水水系河道的水位靠挡潮闸调节，维持常水位；暴雨来临之前，趁长江口低潮时开闸，使围场河水自流进入长江口，尽量降低水位。暴雨降临时，充分利用围场河调蓄库容，待达到一定水位高度后再开泵抽排。这样可以大大减小泵站设计流量、降低设备投资。由于没有“抬高地坪、高差排水”，机场排水系统建成后，不会有大量排水直接向周边倾泻，而是在汛期直接排向长江，大大减轻了机场周边区域排水负荷。机场排水同样没有对周边区域河网、运河和沟渠等水文环境造成影响，区域自东向西的主流排水方式也没有发生改变，维持了原有排水机制。
（2）保护、改善了机场周边的农田排灌条件。机场二级排水，使得机场周边的灌溉沟渠和农用水系没有发生变化，可继续保持其功能。考虑到机场与周边地区耕田、水环境的联系，在江镇河、白龙港、人民塘随塘河各设一个节制闸，通过节制闸与外界水系连通。雨季时将节制闸关闭，靠机场本身排水系统来消化雨水，不增加周边水系的负担，甚至可在周边水系排涝能力不足、机场水系排水能力冗余时帮助周边地区排水，改善周边农田的排涝条件。在枯水季节，通过开启挡潮闸从长江口引水，用来丰沛机场围场河与临近水系的水量、改善水质，进而改善周边区域农田灌溉条件。
（3）显著改善了机场围场河的环境。围场河首先是作为机场排水系统的调蓄池。除此之外，在机场施工、机场排水泵站建成之前，围场河能起到重要的施工排水作用；围场河作为机场与周边的“屏障”，阻隔外界人员侵入的作用不可忽视；从空中俯瞰浦东国际机场，围场河宛若一条环绕机场的绿色绸带，令机场充满灵动、美轮美奂。尤其值得关注的是，围场河大范围的水面，可吸附、消解大气污染物，还在一定程度上改善了机场小气候、削弱了热岛效应。
地球上水的储量很大，但陆地上的淡水资源只占地球上水体总量的2.53％左右，其中近20％是固体冰川，即分布在两极地区和中、低纬度地区的高山冰川，很难加以利用。水资源短缺已经成为世界性的热点问题。我们这条围场河中收集的淡水，就这么白白排掉实在是太可惜了。于是在浦东国际机场二期工程中，我们又将这条储水量巨大的围场河作为雨水回用的储水库，规划建设了一个巨大的雨水回用系统。将利用围场河里的水，经过物化处理后回用，可满足T2航站区部分楼层的冲厕用水及绿化浇灌、站坪清洁，机场二期能源中心冷却水补水等需求，可以减轻机场自来水的供应负担，节约水资源。经估算，雨水回用系统的投入约6年可收回成本，对浦东国际机场的营运也能带来长期的经济效益。
总之，通过巧妙的二级独立排水方案，浦东国际机场同时解决了控制水位（保证道面结构安全）、保障排水安全和保护环境、雨水回用问题，一石四鸟，谱写出了机场建设与环境友好发展的和谐篇章。