El fenómeno hidrológico del Valle de Aburrá fue estudiado minuciosamente en el diseño del soterrado de Parques del Río Medellín, con el objetivo de seleccionar las técnicas de construcción, la capacidad de los equipos y los protocolos de emergencias necesarios que para poder afrontar cualquier contingencia.
En primer lugar, se tuvieron en cuenta las aguas subterráneas presentes por la cercanía al río y por los acuíferos naturales de la región. Para evitar las filtraciones de estas aguas el método de construcción seleccionado fue aquel compuesto por muros pantalla y una bóveda de sub-presión inferior, los cuales funcionan como una caja hermética que minimiza las posibles filtraciones.
En segundo lugar, se tienen las aguas lluvias, aquellas que caen en el barrio Conquistadores y llegan por efecto de la gravedad al parque. Para manejar éstas se trasladó y modernizó el sistema de recolección, con el objetivo de conducirlas en un drenaje independiente antes que pudieran alcanzar el parque. También están las aguas lluvias que directamente caen sobre las rampas del soterrado y buscan llenar el túnel, las cuales se recogen en los cárcamos hasta unos tanques que separan los sedimentos y las grasas, y con la ayuda de 6 bombas son conducidas de manera controlada hasta el río.
Adicionalmente, está la quebrada La Picacha que amenazaba con su desbordamiento constante, ya que su infraestructura hidráulica era insuficiente y su descarga en el río ineficiente. Para esto entonces fue necesario modificar el canal de la quebrada, cambiando su geometría y mejorando su ángulo de descarga al río, aumentando 4 veces su capacidad.
Finalmente, un posible desbordamiento del río debía ser considerado también, por eso el parque fue construido 1.5 metros más alto del nivel normal de la vía aumentando la capacidad hidráulica del canal del río y su cota de inundación.
