สภาพทางภูมิศาสตร์และแหล่งที่ตั้งของสมัยสุโขทัยเป็นพื้นที่ลาดเอียงเพราะเป็น พื้นที่เชิงเขาทำให้ไม่สามารถกักเก็บน้ำได้ตามธรรมชาติ จึงจำเป็นต้องพัฒนาแหล่งกักเก็บน้ำ ไว้ใช้ในฤดูแล้งสำหรับการเกษตร อุปโภคบริโภค ผู้คนในสมัยสุโขทัยจึงได้สร้างอ่างกักเก็บน้ำขึ้น โดยการสร้างทำนบเชื่อมระหว่างเขาเพื่อกักเก็บน้ำ เรียกตามจารึกว่า “สรีดภงส์” (เขื่อน หรือ ทำนบ) รวมทั้ง “ตระพัง” (การขุดบ่อหรือสระ) ดังปรากฏในศิลาจารึกหลักที่ 1 “เบื้องหัวนอน เมืองสุโขทัย มีกุฎิวิหารปู่ครูอยู่ มีสรีดภงส์ ป่ามะพร้าว ป่าล่าง มีป่ามะม่วง ป่าขาม มีน้ำโคก มีพระขพุงผี เทพดาในเขาอันนั้น” หมายถึง เมืองสุโขทัยทางทิศใต้นั้นได้มีการสร้างทำนบ ที่เรียกว่า “สรีดภงส์” เพื่อบังคับน้ำจากคลองเสาหอให้ไหลไปทางท่อดินเผาขนาดต่างๆ ผ่าน เข้าไปในกำแพงเมือง ไหลลงไปในตระพังขนาดใหญ่กลางเมืองสุโขทัย การสร้างชลประทานของเมืองสุโขทัย เป็นประโยชน์ทั้งทางด้านเกษตรกรรม และการคมนาคม เพราะชาวสุโขทัยใช้น้ าที่มาทางท่อของพระยาร่วงส าหรับการเกษตรจาก เหมืองฝาย โดยไม่ต้องอาศัยน้ าฝนแต่เพียงอย่างเดียว รวมถึงประโยชน์ทางด้านอุปโภคและ บริโภคภายในเมืองสุโขทัย เพราะชาวสุโขทัยจะขุด “ตระพัง” (การขุดบ่อหรือสระ) จำนวนมาก ไว้กักเก็บน้ำไว้ใช้ในการดำเนินชีวิต ภูมิปัญญาทางด้านการบริหารจัดการน้ำทำให้เมืองสุโขทัย มีน้ำใช้ตลอดปีผืนแผ่นดินมีความสมบูรณ์ มีผลผลิตที่สามารถเลี้ยงชาวเมืองได้

วิธีการควบคุมน้ำของเมืองสุโขทัย จากที่กล่าวมาข้างต้นเป็นลักษณะชลประทานขนาดใหญ่ที่ต้องใช้คนเป็นจำนวน มาก และต้องการการดูแลบำรุงรักษาอยู่เสมอ (ชลประทานมาจากคำว่า ชล แปลว่า น้ำ + ประทาน แปลว่า ให้ หมายถึงการจัดสรรน้ าในรูปแบบต่างๆ เพื่อประโยชน์หลายอย่าง แก่ประชาชน) ให้มีน้ำไว้ใช้อย่างเพียงพอและสม่ำเสมอตลอดปีเช่น การสร้างเหมืองฝาย สำหรับกักเก็บน้ำในฤดูฝนซึ่งเกินความต้องการ เป็นการบรรเทาปัญหาอุทกภัย และสามารถเก็บ น้ำไว้ใช้ประโยชน์ในการเพาะปลูกเมื่อเข้าสู่ฤดูแล้ง เป็นต้น

แหล่งน้ำที่อยู่บริเวณรอบเมืองสุโขทัย แบ่งออก เป็น 2 บริเวณ คือ

1. การชลประทานในเขตชุมชนวัดพระพายหลวง ชุมชนวัดพระพายหลวงมีรูปแบบการสร้างเมืองทรงเรขาคณิต แสดงให้เห็นว่า เป็นชุมชนที่ได้รับการจัดระเบียบอย่างดี เชื่อว่าอิทธิพลการสร้างเมืองแบบนี้ได้รับมาจาก กลุ่มผู้นับถือศาสนาฮินดู ซึ่งมีความช านาญในการจัดรูปผังเมืองและการชลประทานเพื่อให้ สอดคล้องกับแนวคิดทางศาสนา ในขณะที่พื้นที่โดยรอบเป็นพื้นที่หลักทางเศรษฐกิจของชุมชน การสร้างฝายน้ าล้น และอ่างเก็บน้ า ได้สร้างขึ้นเพื่อประโยชน์ในการป้องกันน้ำไม่ให้ไหลท่วมพื้นที่ชุมชน และกักเก็บ น้ าไว้ใช้ในการเกษตรกรรม จากการส ารวจได้พบร่องน้ำที่ไหลมาจากช่องโซกม่วงกล้วยและเขาสะพานหิน ทางทิศเหนือ เข้าสู่มุมทิศตะวันตกเฉียงเหนือและทิศตะวันตกเฉียงใต้ของชุมชน และร่องน้ำที่ไหลผ่านช่องเขาสะพานหินกับเขาเจดีย์งามจะไหลเข้าสู่ชุมชนวัดพระพายหลวงเช่นกันจาก ระดับความสูงของแหล่งต้นน้ำที่มีความชันค่อนข้างมาก ทำให้น้ำที่ไหลลงมามีความรุนแรง จึงต้องมีการสร้างคันดินเพื่อชะลอความเร็วของน้ าในบริเวณทิศตะวันตกของวัดศรี

2. การชลประทานในเขตเมืองสุโขทัย การสร้างเมืองใหม่ในบริเวณไม่ห่างไกลจากที่ตั้งชุมชนเดิม อาจเกิดจากการ ขยายตัวของชุมชน หรือที่ตั้งเมืองเก่าอาจเกิดจากปัญหาภาวะทางธรรมชาติที่อาจเกิดความ ไม่เหมาะสมในทางใดทางหนึ่ง อย่างไรก็ตาม สถาปนิกและวิศวกรของชุมชนเมืองสุโขทัยอาจใช้ ประสบการณ์จากที่ตั้งเมืองเดิมคือชุมชนวัดพระพายหลวง สร้างเมืองสุโขทัยให้สมบูรณ์ แหล่งน้ำและเส้นทางน้ำต่างๆ ทำขึ้นอย่างมีระบบ เพื่อเก็บน้ำมาไว้ภายในเมืองได้อย่างกล้าหาญ และชาญฉลาด โดยมีการชลประทานเพื่อการอุปโภคบริโภค การชลประทานเพื่อการเกษตร และการชลประทานแบบเหมืองฝายของเมืองสุโขทัย