Las obras de ingeniería
La irregularidad del territorio por donde debía transcurrir el Canal obligó a los proyectistas a acometer toda una serie de grandes obras de ingeniería, algunas de las cuales llegaron a significar verdaderos alardes en su tiempo. El objetivo de todas ellas era, por un lado, facilitar la conducción del caudal de agua necesario y el mantenimiento del nivel adecuado, y por otro, permitir la navegación a lo largo de todo el trazado. Sólo a modo de ejemplo baste decir que en las cabeceras de los ramales fue preciso construir presas y retenciones, ejecutar acueductos en aquellos puntos donde existían ríos o arroyos, cuyo caudal debía continuar su curso, y en los lugares donde debía producirse un descenso importante del nivel de agua para facilitar la navegación, construir una o varias esclusas escalonadas.
En las cabeceras de los Ramales del Norte y de Campos fue necesario construir enormes presas para elevar el nivel del agua y dirigirla hacia el cauce del Canal o darle continuidad. La primera de las presas se realizó en 1753, sobre el río Carrión en el sitio denominado Calahorra de Ribas. Muy importantes fueron las obras de la Presa de San Andrés para elevar el nivel del agua sobre el Pisuerga en el punto en el que el Canal atraviesa dicho río en las proximidades de Herrera. Comenzó a ejecutarse en 1761 y es una de las obras de ingeniería más importante de las realizadas en la segunda etapa de construcción.
Las primeras obras que se localizaron en las cabeceras de los tres ramales son las retenciones. Se trata de construcciones que mediante un sistema más o menos complejo de compuertas, regulan el caudal de agua que se precisa en cada momento. Se construyeron cuatro retenciones, dos en la cabecera del Ramal del Norte y las otras dos en el de Campos.