La partie haute de la colline de Belleville est composée d'une couche d'argile verte surmontée d'une couche de sables. Les eaux de pluie s'infiltrent dans le sable et sont arrétées par l'argile. Elles coulent au dessus de l'argile jusqu'à atteindre la surface topographique où elles forment une série de petites sources sur tout le pourtour de la colline, à Paris (19e et 20e arrondissements), aux Lilas, au Pré Saint Gervais et à Montreuil. Cette particularité géologique de la colline de Belleville a très tôt intéressé les autorités parisiennes qui y ont trouvé une source d'alimentation en eau pour la capitale.

Les sources ont probablement été exploitées dès une époque très ancienne à un usage local pour l'agriculture et pour la consommation domestique, mais la première preuve de l'exploitation des eaux de Belleville qui nous soit connue provient du capitulaire de Prieuré Saint Lazare qui fait état en 1178 d'accords avec des propriétaires de vignes sur les coteaux afin de pouvoir établir et entretenir un acqueduc passant par leurs propriétés. En 1182 Philippe Auguste fait l'acquisition d'une partie des eaux captées afin d'alimenter la fontaine des Halles, première fontaine publique de Paris.

Progressivement, d'importants réseaux de captage sont constitués. On distingue, sur le versant nord, le réseau de l'eau du Pré Saint Gervais, sur le versant sud, les réseaux de l'eau de Belleville, de l'eau des Savies et de l'eau de l'hopital Saint Louis. L'ensemble était désigné sous le nom des "Sources du Nord". Seuls les réseaux de Belleville et des Savies sont situés sur le territoire du 20e arrondissement.

Les aqueducs de Belleville d'après une carte de E. BELGRAND. ____ aqueducs de Belleville et des Savies ____ aqueduc du Pré Saint Gervais ____ aqueduc de l'hopital Saint Louis