城市的排水设施不仅受资金、技术、材料因素的影响，与城市的地理环境也有很大的关系。

开埠前的上海老城，四通八达的河道沟渠为排水提供了保障，除非遇到持续大雨或暴雨。开埠后，英美法租界的出现，城市化进程开始逐步展开，以种植为主的农业转变为商业、工业等，大量的田地变成楼房、硬质化的道路。在排水设施方面，英租界做得比较好些。初期，英租界在辟筑道路的同时，只在路旁挖明沟或暗沟作为排水道。在城市规模慢慢扩展时，这些办法已经无法满足需要。

1862年初，英租界中部区域所有出水口因堵塞造成灾害，防卫委员会于3月31日向租地人大会递交了有关下水道的报告。建议：对石路（今福建中路）至界河之间的道路进行规划，暂时在石路现有沟渠打下木桩，铺盖木板；新建两条与石路平行的道路，命名为锡克路（今广西北路）和苏州路（今浙江中路、湖北路）。沿苏州路和锡克路，在河浜之间挖掘两条宽深的沟渠；修筑明沟明漕，沿着每条交叉路的两侧将水引入石路、锡克路、苏州路三条排水通道中。

除了这些应急措施外，委员会认为：为了在黄浦江、泥城浜、洋泾浜和苏州河之间的租界范围内，建立一个能通向四面八方的综合性排水系统，必须作如下计划：沿苏州路、石路、界路（今河南中路）和桥街（今四川中路），由洋泾浜向苏州河方向倾斜，铺设一条最大口径，即3×5英尺的椭圆形下水道，埋入地下5英尺；沿锡克路、坟山路（曾改名为龙门路，今堙没）和教堂路（今江西中路），由洋泾浜向苏州河倾斜，铺设二号口径，即1．5×3英尺的中型椭圆下水道，在最高点处埋入地下2英尺；沿东西走向的所有街道，铺设二号口径中型椭圆形下水道；苏州路、石路、界路和桥街的四条大型下水道，顶端要通向洋泾浜，并配备阀门；洋泾浜应配备适当的潮闸，使之成为一座清水蓄水池，在低潮期内可以用来冲洗整个主下水道系统。由于洋泾浜要通航，根据有关当局的许可，洋泾浜每月只能关闸两次，每次在潮期水位最高时关闸6或8小时。此项下水道工程计划预算费用为132，800两白银。

1862年4月7日，工部局董事会经过长时间的讨论，决定铺设这个排水系统。

然而，这个排水系统加上当时工部局在其他道路的下水道铺设，并没有使排水达到理想的状况。1868年2月11日的工部局董事会会议谈到：山西路从南京路到苏州河的阴沟已得到清洗。很长时间以来，那些排水总管中没有任何一条管道能得到潮水的冲洗，这是由于最近处于低潮，因而大量污物沉积下来，但根据目前的排水系统，如果不耗费大量资金，这种状况无法得到改善。

1868年3月12日，时任工部局测量员的E．H．奥利弗在给工部局董事会的信中说：四川路、江西路、河南路、山东路、山西路、福建路和湖北路都有总下水道，这些排水道有出水口通向苏州河和洋泾浜。这些下水道建成之初，人们的印象是：潮水将冲洗它们，并防止污物沉积下来发生阻塞。但查看所绘制的平面图证明其结果正相反，连中等的潮水也未曾上升到足以通过它的高度。奥利弗认为应该采取办法，方案是：修建一座大型水库，能够提供充足的水来冲洗排水管，在那些需要的地方重新修建下水道，从而使这种“缺陷”得到补救。当这些下水道一旦铺就，由租界中心有规则地向下倾斜直到出水口，定期地用水加以冲洗以保持其清洁。

这建议被工部局采纳了一部分，除了尽量利用现有的下水道，同时还着手敷设大型排水干道的系统工程。该系统穿过南北向的主要道路，从中心位置九江路开始，分别向苏州河和洋泾浜方向形成一定的斜度，而东西向街道上较小的下水道与该系统相连接。为保证必要的坡度使水流入排水干道，主下水道坡度有缺陷的部分重新敷设。其中，九江路下水道有向南和向北的坡度。从19世纪60年代起，工部局在广东路、山东路、云南南路等地区敷设砖砌排水管道。至1870年9月，除了四川路和湖北路一小部分未完成外，所有的排水干道都已完成。工部局对原有的排水设施进行改进，总共投资了11余万两。19世纪70年代初，英租界的下水道网络初步形成，投入使用后沉积物较少。

一个完整的排水系统，从私家建筑的雨水疏通、污水排出到明沟或阴沟，再从明沟或阴沟到道路排水支线，从支线到主干道再到总排水干道，最终排入江河。对私人排水的管理，主要就是对建筑的雨水疏通、污水排出等作出规定并实施。

1869年，上海各国领事会议核准修订，英、法、美、普、俄各国公使议定公布的《上海洋泾浜北首租界章程》所附《规例》第十四条规定：“房屋须有水落，凡有人住屋系向外迎街者，若未造水落（一名搁漏），经公局查出，专函知照，限令十四天内，按屋之宽窄做成水落，或接至邻舍之水落，或与附柱之直管子相承，务使瓦面檐前之雨水不致淋及行人、溅地濡湿为要，并须时常修理。倘逾限不遵，即行罚锾，每天不得逾十元。”对建筑的雨水排出、污水排放等，工部局也有规定。比如建筑的门前有一段坡路的话，不能有坑坑洼洼，或可挖一条排水沟，从而在下雨时不会造成积水。

在排水系统初步建成后，原先一些私家或商家的排水沟，很多都私下里与它相连接。工部局工程师克拉克认为，“最好由董事会规定费用，由愿意将私人排水沟接上主排水道的人支付；除了打开路面董事会要承担费用，也会给公众带来不便以外，工程师的一名助手到现场是要花费时间的（打开主排水道，工程师的助手必须到场，以便防止工程出差错），对此董事会有充分理由索取一笔费用作为补偿。”一些私人排水管于是就交给工部局，如河南路和山东路的私人排水管在1867年3月的时候就这么做了。1869年的《土地章程·附律》第四条开始规定：凡是私人所造的水沟，未经工部局同意，擅自接通工部局管辖的一切地沟之人，就要遭受处罚，但不能超过一百元。这个私人所造水沟，应重新建造，必须听从工部局的意见去做；由此而产生的费用，全部由私自接通工部局管道的人支付。

对一些量大、陈旧的排水沟，工部局没有考虑是否私产，花费资金重建。如1870年6月13日的会议上谈到了中国式的排水管：“关于这一问题，董事会获悉：中国式的排水管底部既非砖头也非石块，仅用泥土制成，两侧用砖头，顶部或盖用石板。利用这种排水管，其成本相等于制作新排水管的费用。因为现在这种排水管的结构没有坡度，因此不能组成整个排水系统的一个部分。最好还是向英国订购陶制排水管，并将其敷设在现在的沟基内。这些沟基可以容纳陶制排水管，能作为排水管总系统或作为系统的一个组成部分。要清理目前所用的中国式排水管内的污泥，每10英尺约需银2两。”该年年底，工务委员会在奥利弗工程师及卫生处医官亨德森医师陪同下，视察了直隶路，并检查了若干英尺长的中国排水沟，发现该沟里面充满黑色发光烂泥沉积体，散发出令人作呕的臭味，显然是经过多年堆积而成。他们确信，大多数中国排水沟处于同样状况，由于在租界内存在的这些沟渠构成了对健康的最大威胁，委员会决定将它们填平，代之以路旁水道。奥利弗告诉董事、工务委员会委员杰利科，为福建路买花岗石的一笔约2500两白银的款项将拨归工务委员会，因此，杰利科要求将这笔款项拨作填平中国式排水沟之用。董事会同意此项拨款，并根据董事及工务委员会委员雷美的建议，将这笔款项增至3000两。亨德森医师称，照他看来，应将所有的中国排水沟清除并填平。因为他坚信，在他陪同委员会视察时所见到的这些脏物，随时均有可能在租界内播下恶性热病的种子，或其他危险疾病。因此，他作为卫生官，必须在董事会会议上强烈呼吁，立即处理此事。