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城市人口的大幅度增加，直接造成城市生活污水、垃圾等废弃物产生量的增加。据环保部统计，近10年来，我国城市生活污水排放量每年以5％的速度递增，全国城市生活污水排放量占全国污水排放总量已经超过50％。1999年起，我国城市生活污水的排放量就已经超过了工业污水排放量，成为城市水污染的第一制造者。
中国城市科学研究会秘书长李迅告诉记者，水资源短缺与水环境问题将成为我国城市发展的重要制约因素。随着城市化进程的加快，城市对水的需求将不断增长，由水资源短缺引起的地下水超采和地面沉降等环境问题有进一步加剧的趋势。另一方面，水资源的污染又不断加剧，并导致污染型缺水城市的增加。
他建议，生态城市建设时，要构建水健康循环体系，加速水务一体化建设，加强政府对水资源利用的宏观控制和引导，同时建立污水资源化利用体系。
生态城市建设中，除了要加强水土保持、城市河流湖泊治理，加快城市污水处理厂建设以及完善污水处理厂管理等，还应在城区加快实施雨污分流。
雨污分流系统建立后，可将污水统一收集处理之后再排放，可避免对地下水、河流等造成二次污染，有效保护水质，同时将雨水统一收集，进行循环利用，可以缓解水资源紧张局面。
雨水回收利用有屋面雨水集蓄利用、屋顶绿化雨水利用、园区雨水集蓄利用和雨水回灌地下水4种方式。在国外，城市雨水利用有很多成熟的案例。例如，2000年，英国在伦敦修建了世纪圆顶示范工程，该工程面积10万平方米，相当于12个足球场大小。设计者将从圆顶盖上收集的雨水在芦苇床中进行处理，处理过程包括两个芦苇床（每个的表面积为250平方米）和一个塘（其容积为300立方米），将雨水利用与生态有机地结合起来，体现了人与自然的和谐。
我国是个缺水的国家，随着社会经济的发展，城市规模和数量迅速扩大，水资源短缺的局面也日趋严峻，我国655座城市中有300座城市缺水，其中100座城市严重缺水。我国城市雨水利用起步较晚，但已显示出良好的发展势头。北京、上海、大连、哈尔滨、西安等许多城市相继开展研究和应用。由于缺水形势严峻，北京雨水利用的步伐较快。目前，北京市水利科学研究所依托中德合作“北京城区雨洪控制与利用”项目，已经研制开发了透水型地面砖、环保型雨水口、填料式蓄水池、屋顶雨水过滤器等雨洪利用设备。
此外，中水回用技术体系已经在我国得到了一定范围的推广。目前，深圳、北京、青岛、天津、太原等城市都建立了中水回用系统并取得了显著的效果。这项技术在美国、印度、英国等国家，特别是日本，得到了广泛的应用。
李迅认为，在中水回用的系统建设中，中水社区化值得推广。这种建设方式将小区内的污水集中后，就近处理，就近回用，而不再是集中输送到一个大型污水处理厂集中处理，再远距离回送，从而有效地节约了污水治理成本。
据《北京城市总体规划（2004—2020年）》描述，市政系统的中水将成重要水源，到2020年，中心城和新城区的雨水管道覆盖率达90％以上，完善污水处理设施和回收系统，建立中水回用系统，使中水成为城市绿化、道路浇水、生活杂用和工业冷却等主要水源。
在我国与新加坡合作建设的天津生态城，水资源的节约高效利用体现了自然生态的原则。规划以节水为核心，推进水资源的优化配置和循环利用，构建安全、高效、和谐、健康的水系统，利用人工湿地等生态工程设施进行水环境修复，并纳入符合生态系统格局。
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