Als Herzog Christoph im Jahr 1564 die Wasserleitung von Kaltental ins Schloss und den Lustgarten deutlich erweitern ließ und der Nesenbach infolgedessen im Sommer nur noch ein Rinnsal war, wurden die Proteste immer lauter und der Herzog ließ eine Untersuchung zur besseren Versorgung der Stadt und des Nesenbachs mit Wasser anstellen. Die Empfehlungen der Experten wurden dann von 1566 bis 1575 umgesetzt. Zuerst wurde 1566 im sumpfigen Pfaffenwald eine Quelle der Oberen Glems abgefangen, umgeleitet und zum künstlichen Pfaffensee aufgestaut. Im Anschluss daran wurde ein 805 m langer unterirdischer Stollen, der Herzog-Christoph-Stollen, zur Heidenklinge gebaut und das Wasser des Pfaffensees darüber abgeleitet. Die Bauarbeiten für den Stollen zogen sich mit Unterbrechungen bis 1575 hin. Die Heidenklinge ist ein uralter Einschnitt im Gelände und führt hinunter ins Nesenbachtal. Man konnte daher das Wasser, ohne besondere Bauten, der natürlichen Schwerkraft folgend durch das Tal hinunter in den Nesenbach laufen lassen. Aufgrund des starken Gefälles im Tal bildeten sich an manchen Stellen Wasserfälle. Da das Wasser des Pfaffensees nach einigen Jahren nicht mehr ausreichte, wurden weitere Quellen im Glemswald umgeleitet, weitere Seen angelegt und mit dem Pfaffensee verbunden. So ließ Herzog Johann Friedrich im Jahr 1618 zusätzlich den Bärensee aufstauen, 1812 wurden der Steinbachsee und der Katzenbachsee und 1833 der Neue See angelegt. Im 19. Jahrhundert waren die Wasserfälle (wie auch der daran angrenzende Bürgerwald, der Rotwildpark und der Hasenberg), ein beliebtes Ausflugsziel.