城市是一个“社会—经济—自然复合生态系统”，而生态城市则是一个包含了城市规划、经济、文化、社会、生态学等多方面的复杂课题。本文引入了生态学中的“限制因子”理论，选取一个对于特定城市（本文选择天津市）的发展最为关键的因子展开对生态城市的研究。天津的城市发展离不开对海河的综合利用，而上世纪中叶之后水源的缺乏又制约了天津的城市发展，进入21世纪，天津又制定了“海河两岸综合开发”的城市发展战略，努力打造“北国水城”的形象。可以说，水环境既是天津城市兴盛的源泉，又是天津未来发展的阻力和机遇所在。研究水环境对于天津的城市发展和生态城市建设极为重要。在具体的研究中，本文首先探讨天津的地表水环境。介绍了天津中心城区水系沟通的未来架构，进而在此基础上，从城市防灾的角度探讨水系沟通对于城区雨水排除、雨水资源化和水质的生物净化等方面的意义。接下来探讨了天津的地下水资源所面临的问题和保护的措施。然后从湿地资源的保护和恢复以及利用沟通后的水系构建绿色河流廊道两个方面，探讨了天津的城市生态网络与水系的结合；并对滨水景观的规划设计进行了讨论。最后具体分析了津河改造这一实际工程以及目前它在水质和景观上的不足之处，提出了一些改进的意见。