thumb|Obras del Canal de Isabel Segunda en el puente de la Sima (fotografía de Charles Clifford). La Historia del Canal de Isabel II es parte de la historia y evolución de la ingeniería hidráulica empleada en el abastecimiento de agua a la ciudad de Madrid. El suministro de agua ha pasado por dos etapas bien diferenciadas cuya frontera temporal es el inicio en 1851 de la construcción de la red denominada Canal de Isabel II.González Reglero, Juan José; Espinosa Romero, Jesús, 1851. La creación del Canal de Isabel II, Revista de Obras Públicas, 2001, 148, (3414): 59-62 La demanda creciente de agua desde los inicios ha ido pareja a la incorporación progresiva de las numerosas infraestructuras hidráulicas creadas para abastecer a la ciudad de Madrid. Inicialmente se ofreció abastecimiento de agua mediante el uso de diferentes arroyos, y posteriormente se canalizó y recolectó en los viajes de agua. Con el tiempo la demanda fue aumentando. La sociedad demandaba agua "dentro de las casas". Los nuevos requerimientos hicieron que, ya desde el , se fuera creando una compleja red de abastecimiento que procedía de regiones cada vez más lejanas, como el río Lozoya. A esta infraestructura, que continúa en funcionamiento tras más de ciento cincuenta años, se la denominó Canal de Isabel II. Su objetivo es abastecer de agua a la ciudad de Madrid y a los municipios que la rodean.
Los asentamientos iniciales de Madrid se ubicaron en una zona de abundantes aguas, suficientes para una población de miles de personas, pero esta decisión primitiva no contó con la evolución demográfica posterior. La demanda de agua crecía y el abastecimiento hídrico se convirtió en un problema desde el . Madrid es una de las pocas capitales europeas que carece de un río funcional. El caudal del Manzanares no permite el abastecimiento y tampoco la comunicación fluvial.Fernando Arroyo Ilera, Arbitrismo, Población e Higiene en el abastecimiento hídrico de Madrid en el siglo XVIII, Boletín de la A.G.E. N.º 37 - 2004, págs. 257-278 Los cronistas que hablan de este tema han ido cambiando de opinión con el paso de los siglos, desde las crónicas iniciales que hablan de abundancia, hasta la crítica a la carencia de aguas.Ramón Mesonero Romanos, (1861), El antiguo Madrid. Paseos históricos, anecdóticos por las calles de esta villa. Ed. facsímil. Madrid. Ediciones Ábaco. 1976 El proyecto (denominado colosal en la épocaCanal de Isabel II, «Revista de Obras Públicas», 1853 n.º 16 p.205) del Canal de Isabel II se creó cuando Madrid planificaba un futuro Ensanche. Desde su nacimiento el Canal se ha enfrentado al reto de ofrecer suministro de agua a una población creciente.
Los orígenes del abastecimiento de Madrid La evolución de los métodos extractivos de agua ha ido pareja a la evolución de la tecnología hidráulica empleada, si bien la demanda para el abastecimiento del agua está constantemente forzada por la creciente evolución demográfica de Madrid y de los usos higiénicos que paulatinamente se incorporan a las costumbres de la población. El uso de manantiales y arroyos pudo haber sido suficiente para la vida de las primeras poblaciones, siendo posible poco a poco incorporar nuevos elementos de recolección como los famosos viajes de agua. En estos periodos iniciales se piensa ya trasvasar agua a Madrid desde las cuencas vecinas, pero los proyectos son demasiado costosos para la época y finalmente se abandonan. No obstante la explosión demográfica de Madrid en el hizo que tuvieran que incorporarse necesariamente nuevos mecanismos de abastecimiento.
El periodo medieval thumb|Uno de los lugares donde nacía el arroyo matrice: Plaza de Puerta Cerrada. La abundancia inicial de aguas en la superficie, así como de aguas subterráneas, en los terrenos de Madrid era muy conocida desde antiguo, en algunos casos se indica como origen de su nombre en árabe: Maŷrit. Inicialmente se describe en 1202 en el Fuero de Madrid el arroyo matrice (arroyo madre en latín) procedente de las fuentes de Sancti Petri (Plaza de Puerta Cerrada) y se regula sus diferentes usos, mediante multas, distinguiendo los tramos que son potables de los de uso artesanal. Este mismo arroyo es mencionado en los Libros de Acuerdos del Concejo madrileño (de los años 1478 y 1481). El arroyo matrice es posible tuviera su origen en la época visigótica y naciendo en el medio de la Plaza de Puerta Cerrada descendía por la Cava Baja hacia la Plaza de los Carros siguiendo un transcurso paralelo a la muralla. El arroyo de las Fuentes de San Pedro (que antiguamente era el arroyo matrice) discurría por la calle Segovia hasta desembocar en el Manzanares. Los musulmanes tradujeron el nombre inicial del arroyo matrice a maỹra (venero de agua). Este arroyo pudo haber sido, según los estudiosos, la primera fuente de abastecimiento de agua de Madrid.
El aprovechamiento del río Manzanares no era posible debido a dos razones: por un lado el bajo caudal y por otro el desnivel que poseía no era adecuado para su explotación efectiva.José Antonio González Alcantud, Antonio Malpica Cuello, (2003), El agua: mitos, ritos y realidades: coloquio internacional, Granada, 23-26, p.126 El caudal exiguo del Manzanares era objeto de coplas. La expansión urbana del Madrid medieval se dirige al noroeste, en posición opuesta al río, buscando nuevas fuentes de abastecimiento de agua. El crecimiento urbano hizo que la demanda de agua superara pronto el caudal del arroyo y pronto se empezaron a excavar pozos y a instalar norias. El agua extraída era salobre y de baja calidad (aguas gordas). Esta situación obligó a expandir la ciudad hacia el Noreste, es decir hacia Alcalá.
El abastecimiento de agua en las ciudades era un problema recurrente en los legisladores y los inventos tecnológicos que resolvieran el problema eran bien recibidos. Los ingenieros hidráulicos musulmanes pronto establecieron un sistema de captación de aguas subterráneas ideado en Persia cuyo nombre es Qanat. Los Qanat fueron una solución ideal y proporcionaron durante siglos un caudal suficiente a la creciente población madrileña. De esta forma sobre los ingenios en forma de norias, cocleas, azadas, etc. para sacar agua de los pozos del ingeniero Juanelo Turriano (1500? - 1585) ya se tiene noticia en Toledo al extraer agua del río Tajo, todos estos ingenios fueron muy populares en los inicios del .
La abundancia de aguas en Madrid es narrada por algunos autores, un ejemplo se tiene en Fernández de Oviedo que a principios del menciona:
Los Qanat musulmanes fueron evolucionando a lo largo de los años en los denominadas viajes de agua. Los viajes eran definidos como los ríos artificiales que desembocan en aljibes y tuvieron un periodo de proliferación durante los siglos XVII hasta XVIII. Prueba de la importancia que tuvo el agua en Madrid, lo muestra que Isidro Labrador (patrón de Madrid) tuviera no sólo el oficio de pocero sino que además fuera famoso por ser capaz de detectar acuíferos.
Los viajes de Agua
El incremento de población durante el reinado de Felipe II hizo que escasease el agua potable. A todo ello cabe añadir que la tala y destrucción rápida de montes y prados que rodeaban entonces a Madrid, ocasionó la aridez del suelo y el consiguiente desecamiento de manantiales. La captación de aguas subterráneas para el abastecimiento de la población, mediante los viajes, fue el único sistema utilizado en Madrid desde su fundación en el hasta mediados del . Estos viajes de agua consistían en una serie de pozos y galerías que bien eran de drenaje o de captación que finalizaban en fuentes públicas que eran de uso de los vecinos y aguadores. El grosor se medía en superficies definidas por el área de la moneda española denominada reales de plata (y se denominaban reales de agua), los canales gruesos se denominaban naranjeras mientras que los estrechos eran denominados limoneras. En algunos casos los caños de salida eran de uso privado y vertían su contenido en hospitales, conventos, albercas para campos dedicados al cultivo, etc. Los caños no poseían grifo y si se tapaban inundaban los tramos de los viajes, los contratos de las fuentes privadas eran renovados cada año y se pagaba por el volumen, no por el gasto de agua realizado. Ya en el la población centraba su consumo en el viaje de la Alcubilla (ubicado en la zona de Tetuán) que se construyó en 1339, que proporcionaba un caudal medio diario de 80 m³, lo que equivalía a 3 litros por habitante y día.López Camacho, B. Bascones Alvira, M. Bustamente Gutiérrez, I. de. (1986): Antecedentes del canal de Isabel II: viajes de agua y proyectos de canales. Canal de Isabel II. Madrid. Este viaje tras numerosas ampliaciones llegó a poseer una longitud de 26 kilómetros.
Los caños empleados en la conducción del agua eran barro cocido y vidriado por su interior, en el en rara ocasión se emplearon tuberías metálicas en grandes tramos. El sistema de viajes de agua consistía en una serie de túneles de tres tipos, el primero era un túnel de captación por debajo del nivel freático, los de conducción por encima de este nivel y los verticales de respiración. Cada pozo de respiración era tapado con "capirotes" de piedra en forma troncopiramidal (de tamaño de más de medio metro de alto). Este tipo de caños era muy conocido y en algunos casos se tienen diversas descripciones como: caños de Leganitos (ya citados por Cervantes), la fuente del Berro, Fuente de los Caños del Peral (ubicada en la actual Plaza de Isabel II y que se denominó también Fuente del Arrabal), etc. Estas fuentes dependían de la Junta de Fuentes y ésta directamente de la Corona. La Junta de Fuentes estaba presidida por el Corregidor. El cargo de Maestro Mayor de Fuentes era el que se encargaba de las obras de los viajes y se trataba de un cargo que solía recaer en el Maestro Mayor de Obras de la Villa.
El agua de los viajes poseía diversas concentraciones de sulfatos, sales diversas de cal, magnesia y carbonato de sodio. Precisamente el carbonato de sodio (sosa) era el ingrediente que proporcionaba al agua madrileña un sabor característico. Algunos autores investigaron las calidades de las aguas madrileñas, tal es el caso de Alfonso Limón Montero que en 1697 opina ser "blandas y delicadas al gusto". El sabor de las aguas madrileñas no siempre es del agrado de todos, así se narra que Isabel la Católica al no agradarle las aguas madrileñas se le hacía traer agua de La Alameda.Jaime Oliver Asín, (1959), Historia del nombre "Madrid",Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Instituto Miguel Asín</ref> La Casa Real se construyó un viaje propio, el de Palacio o Amaniel (gestionado por la junta de Obras y Bosques que daba su servicio al Alcazar y a los jardines del Retiro), aunque Felipe V compró en exclusiva las aguas de la Fuente del Berro. La diferencia de sabor era descrita por Benito Pérez Galdós en sus Episodios Nacionales.Benito Pérez Galdós, (1902) Episodios nacionales: Narváez, Madrid, pag.233 ("se entabla una interesante porfía sobre la calidad de los cuatro viajes que surten esta capital, y se marcan bandos ó partidos, pues si el uno defiende el sabor del Bajo Abroñigal ó la Castellana"). Las pandemias de cólera que afectaron a Madrid, mostraban una necesidad creciente de abastecimiento de aguas saneado.