世界很多国家和地区都在正面临着水环境恶化、极端天气和气候变化带来的严峻挑战。城市化进程为经济增长带来了机会，但也同样威胁了自然的可持续性和城市的宜居性。越来越多的河流湖泊遭受污染，淡水资源短缺，更加频繁的极端降雨，旷日持久的干旱，城市内涝和面源污染时有发生，自然环境的生态功能不断退化，而气候变化带来的极端天气给这些危机带来了新一层的不确定性。在澳大利亚，从2000年开始的“千年干旱(Millennium Drought )”给墨尔本造成了4-15亿澳元的经济损失;2011年的特大洪水给昆士兰州造成了140亿澳元的经济损失和严重的人员伤亡。
目前，全球有21亿人口无法获得清洁水和使用基本的卫生设施。联合国着力推行可持续发展目标6(SDGs)，希望在2030年前取得最大范围的水资源安全。而要达成这个目标，保护自然环境、恢复和利用健康的水生态功能是其中的重中之重。基于自然的解决方案取灵感于自然，获支撑于自然，是使用或模仿自然过程，致力于改善水资源管理的解决方案。
越来越多的国家在将基于自然的解决方案融入水系统建设的过程之中。在城市规划中应用更多的绿色基础设施，有效地吸收存蓄和净化雨水，包括模拟自然生态功能的人工湿地、可渗透路面、绿色屋顶等;治理与城市相连的流域，运用传感器、监测平台更好地预防、发现和评估风险，有效应对洪涝，减少污染，保护流域生态;应用多元化创新技术的污水处理和管网管理，实现清洁水、能源和营养盐的回收回用，减少对自然生态系统的负担和影响。今年世界水日的主题“Nature for Water”，正是鼓励人们在应对各类水挑战时探索自然之法。
