Lịch sử phát triển đô thị là một trong những cơ cấu kỹ thuật cứng để thay thế, hoặc, kiểm soát các hệ thống cấp thoát nước và kiểm soát lũ lụt tự nhiên. Trong khi hệ thống kỹ thuật và công nghệ vẫn còn đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp các công trình cơ sở hạ tầng hiện đại tại các đô thị đông dân, các nhà quy hoạch ngày càng nhận ra rằng các hệ thống tự nhiên có thể cung cấp các dịch vụ miễn phí quan trọng:
• Vùng đất ngập nước và môi trường sống ven sông tự nhiên thường có hiệu quả và linh hoạt trong việc giảm hiện tượng nước chảy tràn và dòng chảy mạnh hơn so với các kênh, đê điều bằng bê tông;
• Khu vực nông nghiệp thấp gần thành phố có thể cung cấp thực phẩm cho dân cư đô thị nhưng cũng có thể điều lũ trong điều kiện mưa lớn;
• Rừng và thảm thực vật tự nhiên ổn định các sườn dốc, bảo vệ bờ biển, giảm xói mòn đất và bờ sông, giảm hiện tượng trầm tích và lũ lụt - nếu được quản lý đúng cách - trong khi cũng hấp thụ carbon trong không khí; • Trong thành phố, cây xanh cung cấp bóng râm nhằm giảm hiện tượng đảo nhiệt đô thị, quản lý nước thông qua
việc tích và lọc nước, và hấp thụ carbon;
• Các không gian xanh đô thị cung cấp các cơ hội cho việc lọc nước mưa ngấm vào đất, thay vì chảy tràn và ngập lụt.
Nhiều loại dự án quy hoạch khác nhau có thể tăng cường thêm công trình hệ sinh thái ở các thành phố. giống như các dự án thích ứng khác, những dự án này phục vụ nhiều mục đích khác nhau. Tăng cường hệ sinh thái ở thành phố giúp cung cấp giải trí cho người dân địa phương, thu hút du lịch, giảm nhiệt thông qua việc tăng bóng râm và nhả hơi nước của cây trồng, làm tăng việc thoát nước thông qua quá trình thẩm thấu của nước vào mặt đất, và cung cấp môi trường sống cho chim và các loài động vật khác. Không gian xanh đô thị cũng đem lại những đường thoát lũ hoặc vùng đệm điều và tích lũ khẩn cấp dọc theo bờ sông hoặc tại các khu vực đất ngập nước (xem ví dụ về những hướng dẫn thực hành tốt được đưa ra bởi tổ chức Đối tác biến đổi khí hậu London (London Climate Change Partnership) : http:// climatelondon.org.uk/wp-content/uploads/2012/10/A-good-practice-guide-for-sustainable-communities.pdf).
Một lưu ý đáng ghi chú đặc biệt về khả năng điều lũ là sự thay đổi trong quy hoạch không gian ở Hà Lan có tính đến “khu vực cho sông” bằng cách phân bổ các khu vực rộng lớn điều lũ trong những điều kiện khắc nghiệt, thay vì chỉ dựa vào cơ sở hạ tầng bảo vệ như đê điều. Trong 30 năm tới, Hà Lan sẽ dành nhiều đất để điều lũ hơn là cho phát triển đô thị (de Vries và Wolsink, 2009). Các thành phố lớn như Rotterdam đang xây dựng những kế hoạch sáng tạo để có thể tích hợp được các mực nước cao hơn vào phát triển đô thị, thông qua các công viên, các công trình ngầm và các công trình mà sẽ chứa và quản lý các mực nước cao một cách an toàn (http://www.rotterdamclimateinitiative.nl/EN/english_2011_design/100_climate_proof).