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Brunnen spielten in Basel, wie überall, eine zentrale Rolle. Sie versorgte die Haushalte mit Wasser und waren zugleich Arbeitsorte und gesellige Treffpunkte. Entsprechend wurde durch Brunnenmandate ihre Nutzung geregelt und versucht, potentielle Konflikte zu entschärfen. Die wohl älteste Brunnstätte der damaligen Stadt auf dem Münsterhügel ist wohl der ungefähr 19 m tiefe Sodbrunnen auf dem Münsterplatz, der in spätrömischer Zeit genutzt wurde.
Im Hochmittelalter garantierten die am Hang des Leonhards- und Petersbergs entspringenden, mittels Lochbrunnen gefassten Quellen die Trinkwasserversorgung in den Niederungen des Birsigtals. Im Bereich der Freien Strasse ist zudem die Nutzung von Grundwasser für die Zeit vor 1356 durch einen Sodbrunnen beim Spital belegt. Auf dem Münsterhügel kamen keine Quellen vor. Der bischöfliche Hof und die übrigen Bewohner auf Burg mussten sich offenbar anfänglich mit Wasser aus dem Brunnen der Talstadt oder aus dem Rhein behelfen. Bischof Heinrich von Neuenburg und das Domkapitel initiierten 1266 für die Trinkwasserversorgung des Münsterhügels den Bau einer Leitung, die Quellwasser von ausserhalb der Stadt zu einem Brunnen der Domgeistlichkeit und einem öffentlichen Brunnen auf dem Münsterplatz führte. 1316 übernahm die Stadt den Unterhalt dieser Brunnleitung und des nach wie vor einzigen öffentlichen Brunnens auf Burg.
Nach dem Erdbeben von 1356 wurde das Münsterbrunnwerk erneuert und sukzessive ausgebaut. Um 1500 versorgte es 26 Stockbrunnen, nämlich 12 Allmend- und 14 Hofbrunnen, wovon 7 in privaten, 7 in städtischen oder klösterlichen Anwesen standen. Nur gelegentlich verlieh der Rat Brunnenrechte an Private, das heisst Anteile des Gewässers zur Speisung von Partikularbrunnen. Daneben existierten einzelne Abwasserbrunnen, die mit dem Gebrauchtwasser der öffentlichen oder privaten Brunnen gespeist wurden. Mit Verordnunegn, die das Waschen von Windeln, Geschirr und Ähnlichem in den öffentlichen Haupttrögen verboten, versuchte der Rat, die Qualität dieses Abwassers zu halten. Für derartige Verwendungen, wie auch das Tränken des Viehs, wurden den Brunnen erst in späterer Zeit Sudel- oder Nebentröge beigestellt. Der Basler Rat bestimmte beispielsweise 1601 unter anderem, dass die Brunnen, "die der Statt ein lust und gezierd sein sollen", rein und sauber gehalten werden müssten. So wurde verboten, "Fleisch/Kraut/oder anders unreins/under den Rören weschen/deßgleichen auß den Brontrögen/keine windlen/Fenster/Züber noch ander geschier und ungeseuber schwencken/einduncken/noch unsauber Veech trencken (...)". Weil es bei der Nutzung der Brunnen offensichtlich immer wieder zu Konflikten mit den städtischen Wachtknechten kam, die die Einhaltung der Brunnenordnung überwachen mussten, wurde weiter festgehalten, dass "Manns: oder WeibsPersonen", die die Ordnung nicht beachteten, von den Wachtknechten mit einer Busse von 10 Schilling gestraft würden, Widerstand gegen diese Busse aber mit doppelter Strafe zu belegen sei. "Mägt/oder villeichten andere", die den Wachtknechten "böse wort geben/balgen und nachbellen wurden", sollten in die "Trill", einen drehbaren Käfig, der als Pranger diente, gestellt werden.
Der um 1500 vom Brunnenmeister Hans Zschan erstellte Plan des Münsterbrunnwerks zeigt, dass jene Leitung, welche die Brunnen des Münsterhügels und der rehtsufrigen Talstadt mit Trinkwasser versorgte, den St. Alban-Graben entlang führte und beim St. Alban-Schwibbogen in die Stadt eintrat. Bei der Bäumleingasse teilte sie sich in zwei Stränge, wovon der eine zum Spital und Barfüsserplatz, der andere durch die Ritter- und Augustinergasse zum Martinskirchplatz und ins Rathaus führte. Vom Münsterplatz ging ein Zweig den Schlüsselberg hinab zum Steblinsbrunnen an der unteren Freien Strasse. Auf dem Plan ist ausserdem ersichtlich, dass nebst den Leitungsröhren, den so genannten Teucheln, auch die Brunnstuben sowie die Mehrheit der Brunnentröge und -stöcke aus Holz waren. Letztere wurden ab dem 16. Jahrhundert durch Steinbecken und verzierte, meist von einer Figur bekrönte, steinerne Stöcke ersetzt.
Trockenheiten, schadhafte Teuchelleitungen sowie der verschwenderische Verbrauch der privaten Brunnenbesitzer verursachten immer wieder Wassermangel im Münsterbrunnwerk. Die stetige Vergrösserung des Brunnwerks bedingte den Erwerb neuer Quellen. Seit 1838 führte das neue St. Albanwerk dem Münsterbrunnwerk grössere Wassermengen zu. Die alten Grossbasler Brunnwerke wurden 1866 mit einem zusätzlichen Druckwasser-Leitungsnetz ergänzt und 1954 schliesslich stillgelegt., als die Pumpwerke Lange Erlen und Hard den Wasserbedarf abdeckten.
Mit der Errichtung der Brunnwerke im 13. Jahrhundert wurde vermutlich auch der Grundstein eines weit verzweigten, unterirdischen Kanalnetzes gelegt, das die privaten und gewerblichen Abwässer in den Birsig und den Rhein schwemmte. Die schriftliche Überlieferung zu Dolen setzt aber erst im frühen 15. Jahrhundert ein. Einem Dolenverzeichnis des 15. Jahrhunderts ist zu entnehmen, dass die Abwässer des Münsterhügels und der rechtsufrigen Talstadt durch elf Leitungen in den Birsig und durch sechs in den Rhein geführt wurden.