Las zonas semiáridas se caracterizan por sus escasas precipitaciones con extraordinaria variabilidad espacio temporal, la baja humedad de sus suelos y la escasez de cubierta vegetal. Esto provoca la propagación de crecidas con baja infiltración inicial y acumulación en el tiempo de volúmenes escurridos.

Un efecto directo del cambio climático será que los flujos torrenciales tiendan a ser cada vez más acusados en las regiones semiáridas, con lo cual será necesario controlar adecuadamente este tipo de flujos para minimizar sus efectos destructivos y, simultáneamente, captar estos caudales, incrementando así la disponibilidad del recurso.

Para lograr dicho objetivo se plantea la captación en las partes altas de las cuencas donde la morfología es abrupta y las crecidas presentan un gran transporte de sedimentos generando flujos torrenciales que difícilmente pueden captarse con los sistemas habituales presa-embalse ya que implicarían su sedimentación y colmatación en poco tiempo.

Los sistemas de captación de fondo, son unas de las obras que sin duda se presentan como adecuadas para conseguir este objetivo. Este tipo de obras de captación, dispuestas en el fondo del cauce, están formadas por un sistema de rejas, colocadas de forma longitudinal a la dirección del flujo, con la intención de captar la mayor cantidad de agua posible con la mínima entrada de sedimentos y sólidos en suspensión al sistema de almacenamiento.

El correcto funcionamiento de las obras de captación de fondo radica en encontrar el espaciamiento entre barrotes, y la pendiente longitudinal en la dirección del flujo óptimos con la intención de evitar la deposición de los sólidos en el espacio entre barrotes facilitando la autolimpieza. La sección transversal de los perfiles que conforman las rejas deberá garantizar una cierta resistencia a la flexión, y una forma hidrodinámica que propicie y mejore la sección útil de captación.

Actualmente, existen datos insuficientes desde el punto de vista cuantitativo acerca del grado de oclusión de la reja como consecuencia de la deposición de sólidos sobre éstas, o de la cantidad de sedimentos que se introducen en el sistema de rejas y son transportados a lo largo del canal de derivación. Únicamente se presentan en la bibliografía recomendaciones cualitativas.

De este modo el principal reto de esta propuesta es establecer los parámetros de diseño más eficientes para la implantación de los sistemas de captación de fondo teniendo en cuenta las elevadas concentraciones de sedimentos de los flujos generados por las crecidas en las partes altas de las cuencas. El Grupo de I+D+i Hidr@m de la Universidad Politécnica de Cartagena (UPCT) dispone en la actualidad, en su Laboratorio de Hidráulica, de una infraestructura diseñada para el estudio de sistemas de captación de fondo. Dispone también de programas de Mecánica de Fluidos Computacional (CFD) que puedan ser calibrados a partir de los datos experimentales medidos en modelo físico y puedan así, ser utilizados en este tipo de flujos bifásicos agua-sólido.