En 1450 los incas llegaron a a Machu picchu, una cumbre montañosa 2 440 metros de altura en las cordilleras de os andes con un propósito en mente construir un estado para su emperador Pachacútec. Ellos tenían el sitio perfecto pero su conveniencia habría sido evidente solo para un ingeniero experimentado. Las pendientes eran muy pronunciadas y escarpadas ¿como prevendrían que las construcciones no se derrumbaran en medio de fuertes lluvias ? ¿como harían para tener acceso a agua potable y de que fuente provendría esa?, es obvio que antes de construir la ciudad debieron haber planificado minuciosamente.
Primero los ingenieros incas tuvieron que determinar la ubicación exacta de la fuente y si satisfacía anticipadamente las necesidades de la población, fue descubierto que la fuente en una escarpada loma de la montaña hacia el norte de Machu Picchu es alimentada por una cuenca hidrográfica tributaria de 16.3 hectáreas. Después de dirigir una evaluación de flujo de entrada y de salida, también se concluyó que la fuente se abastecía de drenaje de una cuenca hidrogeológica mucho mas grande.
Los incas aumentaron la producción de la fuente construyendo un sistema de recolección de agua de manantial en la ladera del cerro. El sistema consiste de un muro de piedra de 14.6 metros de largo, con una altura máxima de 1.4 metros. El agua de manantial se resume a través del muro y penetra a la trinchera rectangular de piedra de unos 80 cm de ancho. El agua de un manantial secundario entra al canal a unos 80 metros al oeste de manantial primario.Los incas también construyeron una terraza de 1.5 a 2.0 metros de ancho para permitir el fácil acceso de las labores de operación y mantenimiento. La condición del manantial es sorprendente "los trabajos de la fuente o manantial aun estaban intactos funcionando y produciendo agua después de tantos siglos de abandono.
Sin embargo antes que la ciudad pudiera ser construida los ingenieros incas tuvieron que planificar como llevar el agua desde la fuente que está a una altura de 2458 metros hasta el lugar propuesto. Decidieron construir un canal de 749 metros de largo con una pendiente de unos 3%. Dentro de los muros de la ciudad el agua se haría accesible a través de una serie de 16 fuentes, la primera de las cuales estará reservada para el emperador. Es así que el diseño del canal determinó determinó la ubicación de la residencia del emperador y la planificación o distribución de toda la ciudad de Machu Picchu.
Los incas construyeron el canal de suministro de agua con un grado de relativa estabilidad dependiendo del flujo por gravedad para llevar el agua desde el manantial hasta el centro de la ciudad, utilizaron piedras cortadas para construir un canal con un rango típico de 10 - 16 centímetros de ancho en el fondo, se concluyó que la capacidad del diseño nominal del canal era de unos 300 litros por minuto, más de dos veces la producción típica de 25 a 150 litros por minuto de l as fuentes primaria y secundaria.
El canal desciende por la ladera de la montaña, penetra los muros de la ciudad, pasa a través del sector agrícola, luego cruza un muero interior e ingresa al sector urbano, donde alimenta una serie de 16 fuentes conocidas como la Escalera de las Fuentes, las fuentes son públicamente accesibles y están parcialmente encerradas por muros de aproximadamente 1.2 metros de altura, excepto por la fuente mas baja, que es una fuente privada para el Templo del Cóndor y tiene muros mas altos. En la cabecera de cada fuente un conducto de piedra cortada lleva el agua a un surtidor rectangular, el cual se le ha dado una forma tal para crear un chorro de agua apropiado para llenar un aryballo, típico cántaro de arcilla utilizado por los incas para recoger y transportar el agua. El agua se recoge en una pileta de piedra en el suelo de la montaña. Luego ingresa a un desaguadero circular que la entrega a un canal de acceso para la próxima fuente.
Los inca diseñaron las fuentes para operar optima mente con un flujo de unos 25 litros por minuto, pero las fuentes operarían con flujos tan bajos como de 10 litros por minuto y podían manejar un flujo máximo de 100 litros por minuto. El equipo encontró puntos de control de agua en dos lugares a lo largo del canal, donde el exceso de agua se habría derramado sobre las terrazas de cultivo o dentro del desagüe principal de Machu Picchu antes de llegar a las fuentes.
Según estudios se concluyó que los incas entendían la importancia del agua potable. El sistema de drenaje superficial generalmente dirigía el agua de escorrentía, tanto agrícola como urbana, lejos del canal de suministro de agua, los incas no utilizaban el agua para bañarse. El emperador por ejemplo tenía un cuarto de baño con un desagüe separado. Por lo tanto el agua utilizada para bañarse no volvía a ingresar al suministro de agua.
En 1998 se descubrió otra serie de fuentes que antes no se conocían en el lado oriental del cerro, cuesta abajo de Machupicchu. Estas fuentes recibían su agua no del canal sino del drenaje de aguas de la napa freáticas interceptada. Mientras que aquí no era necesario los elaborados trabajos de la fuente, los incas habrían tenido que identificar los lugares de flujo de aguas freáticas en tiempo de sequía y concentrar este flujo para utilizarlo en las fuentes, Adyacente a algunas de las fuentes, un camino imoprtante que también descubrió el equipo investigador conectaba a Machu Picchu con el río Urubamba en el valle en medio de la densa vegetación.
Algunos observadores sugirieron que una escasez de agua forzó a los incas a salir de Machu picchu pero una investigación descarta esta teoría.
Un análisis hidrológico demostró que la producción de la fuente primaria estaba relacionada con la cantidad de lluvia caída. Para determinar los niveles de precipitación durante el tiempo que los incas ocuparon Machu Picchu desde 1450 hasta aproximadamente 1540, se analizó datos del núcleo del hielo de un glaciar que se encuentra a 250 km al suroeste. el análisis sugirió que Machu Picchu recibió cerca de 2000 mm de lluvia anualmente y que en la última década de ocupación la precipitación realmente aumentó.
Se determinó que un flujo de 10 litros por minuto para las fuentes durante los meses secos, habrán sido suficientes para satisfacer las necesidades de la población que se estima haber variado de 300 a 1000 personas cuando el emperador estaba en la residencia. En el invierno de un año seco los incas pudieron haber experimentado una escasez temporal de agua, pero su descubrimiento del camino que conduce al rió Urubamba parecía confirmar que los incas habrían utilizado el río como una fuente secundaria de agua, se llega a la conclusión que una escasez de agua no era la explicación del abandono de Machu Picchu.