2026年10月28日下午,华东师范大学生态与环境科学学院《环境水文学》课程师生一行20多人,在杨凯老师与徐启新老师带领下,赴苏州河沿线上海元代水闸遗址博物馆及大光复合流制泵站开展实践教学活动。

师生在上海元代水闸遗址博物馆前合影
上海元代水闸遗址位于普陀区志丹路与延长西路交界处,深藏于地表以下7至12米,总占地面积约1500平方米,是国内已考古发掘出的规模最大、保存最完整的元代水闸遗址。遗址于2001年普陀区建造志丹苑商品房打桩施工时偶然发现,据上海市普陀区志丹苑元代水闸遗址发掘简报中记载,该遗址不仅是2006年全国十大考古发现之一,还被评定为全国重点文物保护单位,成为研究古代水利工程技术及其对区域经济影响的重要实证,对于研究吴淞江水系的历史演变以及太湖流域的区域发展具有重要的科学价值。

元代水闸遗址现场概貌
根据元代水闸遗址博物馆讲解人员的介绍以及馆内有关吴淞江水系的展示,同学们了解到,太湖流域由于其独特的碟形洼地地形特点,容易引发潮汐倒灌和泥沙堆积的问题。吴淞江曾是太湖向东排入大海的关键通道,但自唐代至宋代以来,这条河流开始逐渐变窄,到了元朝中后期,它的宽度缩减到了仅一公里左右。吴淞江河道阻塞严重影响了当时的经济发展,因此吴淞江治理得到重视,元代著名水利专家任仁发因此受命主持疏浚,此处元代水闸遗址便是其在吴淞江水系建造的水闸之一,是吴淞江治理史上重要的水利设施遗存。
随后,师生们沿环形玻璃栈道步入元代水闸遗址陈列现场,俯瞰水闸遗址主体。水闸遗址主体由闸门、闸墙、底石组成,都为700年前的原物,平面大致呈对称“八”字型布局。这种设计使得水流能够顺畅地通过水闸,同时有效防止泥沙沉积。水闸遗址底石由一块块长方形青石板铺砌而成,石板下面铺设衬石木板、木梁以及支撑木桩。石板之间通过铁锭榫嵌合,确保结构稳定。


元代水闸遗址的闸门立柱和闸墙

元代水闸遗址剖面示意图
元代水闸遗址博物馆讲解员围绕闸门、闸墙、底石及木桩地基等原物遗存,介绍了元代水闸“打地钉—铺木梁—嵌石板—立闸柱”的建造工序,解释了元代水闸的运作原理,即涨潮时关闭水闸,将泥沙阻挡在闸门外,同时阻挡海水倒灌;退潮时开启水闸,利用水流落差将淤积的泥沙冲走,同时起到清理河道的作用。通过调节闸门开闭,水闸能够有效地控制水流的速度和方向,从而减少泥沙在河道内的沉积,避免了因泥沙堆积导致的河床抬升。
元代水闸遗址现场,水闸底石上的一个圆洞格外引人注目。讲解员老师告诉大家,这是2001年志丹苑小区建设时打桩机留下的钻孔。当年正是这次打桩作业在距地表7米深处偶然触及了元代石板与木桩,才让遗址得以发现。现场师生们不禁感叹,“如果当时打桩机打偏一些,可能就难以留下如此完整的元代水利工程遗址了!”

志丹苑小区建设施工时在水闸遗址处打桩留下的钻孔
在博物馆有关水闸科普的短片放映结束后,徐启新老师就元代水闸的建造工序、木桩分布、石板工艺等与同学们交流讨论,帮助大家将水闸工程遗迹与水文地质条件联系起来。
现场实践教学活动启发了同学们的专业思考,例如元代水闸为何选择此地建造、水闸后来为何被废弃、吴淞江水系及太湖流域的历史变迁等,在当今科技信息时代,更应结合所学专业,为河湖治理和水资源保护贡献自己的力量。

师生观看元代水闸遗址馆内科普短片
参观考察上海元代水闸遗址博物馆后,师生一行赴附近的苏州河沿线大光复合流制泵站,继续开展实践教学活动。
随着城市化进程及气候变化的影响,城市排水系统面临日益复杂的挑战。上海部分老城区仍保留着合流制排水系统,在强降雨期间,大量雨水短时间内汇入管网,当排水系统的截流和调蓄能力达到上限时,部分雨污混合水不得不通过溢流排入河道,成为汛期苏州河水环境的重要影响因素。近年来,合流制泵站溢流放江后河道水体出现异味、漂浮垃圾、短时黑臭等问题,是环保、水务等部门收到公众反映较为集中的环境诉求问题。如何在保障城市排水防涝安全的同时,尽可能减少合流制泵站雨天溢流放江的环境影响,成为城市水环境治理面临的重要课题。带着对这一现实问题的思考,师生们走进苏州河沿线光复西路169号的大光复泵站,实地了解城市排水系统的运行与污染控制措施。

苏州河沿线大光复合流制泵站概况
在泵站工作人员引导下,同学们现场考察了进水管道、格栅井与泵房,了解了泵站“旱天截流、雨天调蓄、暴雨放江”的基本运行原理。晴天时,旱流污水经截流泵送入合流污水一期总管,输送至污水处理厂处理;汛期降雨时,超过截流能力的雨污水先在调蓄设施中暂存,尽量减少直接入河的负荷,只有在暴雨期间管网系统容量无法容纳时,泵站才根据调度指令启动溢流放江。
上海市排水管理事务中心陈泽彬老师介绍合流制泵站运行情况
在现场考察参观过程中,上海市排水管理事务中心陈泽彬老师还介绍了泵站配备的除臭装置,尽管泵站承担着大量雨污水的收集与输送任务,但现场并未闻到明显异味,与大家对传统水处理设施的印象形成了鲜明对比。老师介绍的除臭装置在改善泵站周边空气环境、减少异味扰民方面的作用,使同学们认识到,现代城市排水设施不仅需要满足排水与污染控制的功能要求,还应充分考虑对周边居民生活环境的影响。

大光复合流制泵站除臭装置
实地考察让同学们对合流制泵站的实际运行有了更直观的认识,泵站工作人员坦言,尽管泵站截流调蓄能力不断提升,但管网前端存在的“雨污混接”现象仍是水环境治理的痛点,一旦遭遇强降雨合流制系统超载,部分雨污混合水不得不通过溢流放江排入苏州河,这也是导致上海中心城区汛期水环境短时波动不稳定的影响因素。
为减少溢流排放期间漂浮垃圾对苏州河水环境的影响,泵站在排放口设置了漂浮物拦截设施(下图)。该设施能有效拦截溢流中携带的小型垃圾,防止其进入河道随水流扩散,进而降低对沿岸景观的影响。这一细节也展示了城市水环境治理既需要从源头推进减排,也离不开末端拦截等防线。
随着近年来“雨污分流”改造、泵站截流能力的提升以及苏州河环境综合整治工程的持续推进,泵站汛期溢流放江污染黑臭现象如今已经得到有效控制。眼见为实,今昔对比之下,同学们不仅深化了对城市排水管网系统复杂性的理解,也真切感受到了上海母亲河水环境治理的显著成效。


苏州河沿线合流制泵站溢流放江污染治理成效
(左图为多年前汛期溢流放江场景,右图为治理现状)
此次实践教学将《环境水文学》课堂延伸至上海苏州河治水一线,既让同学们在实践中深化了专业知识,也进一步激发了大家投身生态环境保护与城市水环境治理的责任与使命感。

师生在苏州河沿线大光复合流制泵站排口考察
文案:朱祈嘉 王艺玮
图片:朱祈嘉 卢悦 王艺玮 杨凯
来源:生态与环境科学学院

