Entre los años 1851 y 1856, la Ciudad de México había sufrido recurrentes inundaciones, por lo que el tema de la creación de un desagüe para desfogar el agua estancada era apremiante. La idea ganadora para realizar este proyecto fue la planteada por el ingeniero Francisco de Garay quien proyectaba abrir un gran canal desde el lago de Texcoco hasta la región noroeste de Tequixquiac, lo cual se completaría con otros canales al sur y oriente que, además de auxiliar en el desfogue de las aguas, serían vías navegables para el comercio.
Dentro del proyecto, Francisco de Garay presentó ante el Ministerio de Fomento un mapa de la superficie del Valle de México y sus alrededores, destacando las principales localidades, así como las lagunas y caminos pertenecientes a dicha zona. Francisco de Garay, director de Aguas del Valle presentó con este mapa la necesidad de establecer un plan de desagüe directo por el peligro que corría la ciudad en tiempos de lluvias que hoy forma parte del acervo del Archivo General de la Nación.
En el mapa se hace énfasis utilizando tres colores diferentes para marcar los grandes niveles de las partes en que se puede dividir la cuenca de México. Los límites de cada color pasan justo por las cimas de los cerros más importantes del entorno, señalando con ello los escurrimientos que siguen las aguas en tiempos de lluvia y las opciones viables para realizar canales o túneles.
En el centro del mapa se aprecia un círculo azul en torno a la ciudad de México, siendo ese el límite que debía garantizarse completamente desecado. Además, se observan los ríos más importantes que para entonces aún llegaban a las cercanías de la ciudad: el Tlalnepantla y el Azcapotzalco. De Igual forma se distinguen los cinco lagos que conformaban el sistema de vasos comunicantes. Al norte, los salobres de Zumpango y San Cristóbal; al oriente, la laguna de Texcoco; y al sur, los dulces de Xochimilco y Chalco.
Para que de Garay comenzara formalmente con los trabajos del Gran Canal del Desagüe tuvieron que pasar diez años, después de presentado el proyecto, pero conforme avanzaban las labores, la situación económica y política del país obstaculizaban seguir con las obras ya planteadas, las cuales quedaron inconclusas ante la caída del régimen del segundo imperio.
Ya con la llegada al poder del general Porfirio Díaz fue que se retomaron los trabajos, aunque con muchos cambios impuestos por el nuevo gobierno, entre el que destacó la exclusión de Francisco de Garay como encargado del proyecto, sin embargo, nunca dejó de ser un importante asesor.
Finalmente, en 1900 se concluyó la obra del desagüe con el llamado Canal de Huehuetoca, lamentablemente Francisco de Garay nunca lo vería realizado, pues falleció en 1896.
Además de ser recordado por sentar los cimientos del Desagüe del Valle de México, el ingeniero Francisco de Garay concluyó la compuerta de Mexicaltzingo en 1848, en plena intervención norteamericana, un trabajo crucial para evitar las inundaciones provenientes del sur de la ciudad. En subsecuentes años trabajó también en el sistema de canales navegables que existieron al sur y poniente de la ciudad, vías que conocemos como La Viga, Canal de Tezontle y Canal Nacional. Incluso, parte de lo que es ahora Periférico Oriente, se llama Canal de Garay en su honor.