אם טרם קראתם על הבאר – מומלץ לקרוא על הבאר בכניסה לעיר ואז לשוב לאתר זה. מפעל המים בתל-באר שבע הוא מהמרשימים והגדולים שנבנו בארץ בתקופת הברזל. הושקעו בו יכולות הנדסיות מורכבות מאוד ביחס לתקופה. מפעל המים מכיל שלושה חלקים: (1) פיר אנכי החצוב בסלע ובצדדיו גרם מדרגות היורד אל מפלס המאגר; (2) מאגר מים תת-קרקעי החצוב בסלע בנפח 700 מ"ק; (3) מערכת הלוכדת את המים הזורמים בנחל חברון בשטפון ומזרימה אותם בתעלה ומנהרה לתוך מאגר המים התת-קרקעי.
מפעל המים חדל לתפקד לקראת סופה של התקופה ההלניסטית (הסתיימה ב-66 לפנה"ס), כנראה עקב רעידת אדמה שסתמה את המרכיב השלישי במערכת – התעלה והמנהרה שמזרימות את המים למאגר, ועקב העדרו של שלטון מרכזי חזק ביהודה שיכול היה להחזיר לתפקוד את המפעל. כיום מי שמבקר באתר יכול לרדת דרך מדרגות הקיר האנכי, לעבור דרך המאגר, ולראות את תחילת המנהרה ללכידת מים. היציאה מהמפעל בתחתיתו היום היא דרך פתח היוצא ישירות ממאגר המים שנבנה במקור כפתח משני לתקופת הבניה, נסתם במכוון עם סיום פרויקט הבניה, וכיום משמש ליציאת מבקרים שכן מנהרת לכידת המים סתומה.
בצורת היתה האסון החוזר הקטלני ביותר בתקופות קדומות. שנות בצורת, ושנות בצורת רצופות גרמו לתמותה גדולה ולנדידה של רבים מאזור לאזור. ההתמודדות עם הבצורת היתה כרוכה בהתפתחות טכנולוגית. בתקופות הקדומות מאוד (4,000 לפנה"ס לדוגמה) אנשים הסתמכו רק על מקורות מים פעילים כמו מעיינות ונחלים, ובמהלך אותה האלף החלו לחצוב בארות במקומות בהם הדבר היה אפשרי. באותו האלף, בסביבות שנת 3,300 לפנה"ס, החלו לחצוב בורות מים במקומות בהם המסלע אטום לחלחול ולבנות תעלות איסוף מים המזרימות את המים לבורות המים. גם התפתחות זו לא פתרה את הבעיות במרבית אזורי הארץ. שלב ההתפתחות הטכנולוגי הבא היה הידע בדבר חציבת בורות מים, טיוחם בחומר המונע חלחול, ובניית תעלות איסוף האוספות את המים לבורות המים. המצאה זו איפשרה את התרחבות ההתיישבות לחלקים נוספים בארץ, בהם ניתן ללכוד מים זורמים בחורף או בשיטפון רגעי. גם שיטה זו לא היוותה פתרון בשנות בצורת רצופות.
במהלך המאה השמינית לפני-הספירה (800 לפנה"ס – 700 לפנה"ס) החל השלטון המרכזי לבנות בערי מנהל חשובות (חצור, מגידו, באר-שבע) מפעלי מים נרחבים ומשוכללים, כאלה שרק השלטון יכול לבנות ולא האדם הפרטי. בימיו של חזקיה, מלך יהודה, התרחש מצור של מלך אשור על יהודה, במהלכו חזקיה ציווה על אנשיו לבנות מפעל מים משוכלל גם בירושלים. בפרוייקט זה נכרתה מנהרה ממרכז ירושלים (של אז) אל המעין הנמצא מחוץ לעיר, במנהרה זרמו המים לעיר ואילו הפתח של המעין כלפי חוץ נסתם, כדי שלא ישמש את הצבא האשורי במצור שעורך. על כריית המנהרה בימי חזקיה ניתן לקרוא בספר מלכים: "וְיֶתֶר דִּבְרֵי חִזְקִיָּהוּ, וְכָל-גְּבוּרָתוֹ, וַאֲשֶׁר עָשָׂה אֶת-הַבְּרֵכָה וְאֶת-הַתְּעָלָה, וַיָּבֵא אֶת-הַמַּיִם הָעִירָה:  הֲלֹא-הֵם כְּתוּבִים, עַל-סֵפֶר דִּבְרֵי הַיָּמִים–לְמַלְכֵי יְהוּדָה" (פרק כ פסוק 20).