Jules-Adolphe Chauvet, Le puits artésien de la Butte-aux-Cailles rue du Moulin-des-Prés, 1893. Paris, musée Carnavalet.

La première grande entreprise est la dérivation vers Paris des eaux de l'Ourcq, un affluent de la Marne. Depuis le bassin de la Villette, un habile système de canalisations permet la distribution de l'eau dans tous les quartiers de la rive droite. La qualité est loin d'être parfaite mais les Parisiens ne semblent pas avoir encore été trop difficiles. La seconde grande entreprise, menée à partir des années 1830 est le forage de puits artésiens dans la nappe de l'Albien à plus de 500 mètres de profondeur. Les puits de la Butte-aux-Cailles et du square Lamartine en sont les deux survivants.

Comme dans d'autres domaines, le Second Empire s'inscrit dans la continuité des régimes précédents mais en se dotant de moyens financiers, techniques et humains inédits. Dirigé par l'ingénieur Eugène Belgrand, le service des eaux conçoit et aménage un réseau d'approvisionnement depuis les rivières de Champagne, de Bourgogne et de Normandie. Leurs eaux sont menées par des aqueducs fermés dans de nouveaux réservoirs construits sur les hauteurs des deux rives. Paris dispose enfin d'une eau abondante et pure. Parallèlement, un réseau d'eau non potable, spécificité parisienne, se met en place pour l'arrosage des jardins et le nettoyage des rues.

Ce réseau vieux de plus d'un siècle et demi fonctionne encore parfaitement aujourd'hui, même s'il a dû être complété par des pompages dans la Seine et dans la Marne en amont de Paris pour répondre à des besoins toujours plus grands.