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SostenibilidadTiempo de lectura: 13 min

Infraestructura de tomas de agua resiliente al clima

Diseño de tomas de agua para sequías, inundaciones, hielo y fenómenos meteorológicos extremos. Datos del IPCC, análisis económico del Banco Mundial y rejillas Coanda pasivas.

El huracán Helene azotó Carolina del Norte en septiembre de 2024 y causó daños totales por más de 59,6 mil millones de dólares: entre ellos, daños en más de 160 sistemas de agua y alcantarillado que dejaron a cientos de miles de personas sin agua corriente durante semanas [1][2]. En Jackson (Misisipi), una inundación histórica ya había dañado una planta de tratamiento de agua con tal gravedad que más de 150.000 habitantes se quedaron sin agua potable segura [3]. No se trata de excepciones raras. Son las nuevas condiciones normales.

El Sexto Informe de Evaluación del IPCC (AR6) lo expone con claridad: se prevé que la variabilidad y los extremos del ciclo del agua se intensifiquen con independencia de la política de mitigación [4]. Las infraestructuras diseñadas bajo la hipótesis de un clima estable (lo que describe prácticamente todas las tomas de agua construidas antes de 2020) subestiman de forma sistemática las condiciones a las que se enfrentarán a lo largo de su vida útil de 25 a 100 años.

Este artículo analiza cómo afecta el cambio climático concretamente a la infraestructura de toma de agua, qué hace resiliente a una toma y cómo las tecnologías pasivas y estructuralmente robustas, como las rejillas Coanda, contrarrestan riesgos climáticos que los sistemas mecánicos convencionales no pueden afrontar.


Índice

  1. La amenaza climática para la infraestructura de toma de agua
  2. Cinco amenazas climáticas que afectan a las tomas de agua
  3. Qué significa realmente "resiliente al clima" para las tomas
  4. Por qué fallan los sistemas de toma convencionales en condiciones climáticas extremas
  5. Cómo la tecnología de toma pasiva genera resiliencia
  6. Diseño frente a la sequía: adaptación a caudales bajos
  7. Diseño frente a la inundación: supervivencia con caudales altos
  8. Diseño frente al frío extremo: hielo frazil y prevención de la formación de hielo
  9. Diseño frente al calor: temperaturas elevadas y cambios en la química del agua
  10. La economía del diseño de tomas resilientes al clima
  11. El enfoque de diseño resiliente al clima de ADENCO
  12. Preguntas frecuentes
  13. Referencias

La amenaza climática para la infraestructura de toma de agua

La infraestructura hidráulica se ha diseñado tradicionalmente con datos hidrológicos históricos: intervalos de recurrencia de avenidas, patrones estacionales de caudal, rangos de temperatura y cargas de sedimentos observados durante los últimos 50 a 100 años. Los ingenieros seleccionaban los parámetros de diseño partiendo de la hipótesis implícita de que el futuro se parecería al pasado [5][6].

Esa hipótesis ya no es válida.

El IPCC AR6 documenta que el cambio climático antropogénico ya ha aumentado la humedad atmosférica y la intensidad de las precipitaciones, ha incrementado la evapotranspiración terrestre y ha contribuido a la desecación de los climas mediterráneo, del suroeste de Australia y del oeste de Norteamérica [4]. No son proyecciones. Son cambios observados.

Para la infraestructura de toma de agua, esto se traduce en cinco amenazas concretas: cada una de ellas puede provocar el fallo de la toma, la interrupción del suministro o un deterioro acelerado de los activos.


Cinco riesgos climáticos que afectan a las tomas de agua

1. Sequía y caudales bajos

La sequía prolongada reduce los niveles de ríos y embalses, lo que puede dejar por encima de la lámina de agua las tomas diseñadas para los niveles mínimos históricos. Cuando el nivel del agua desciende por debajo de la cota de la toma, el suministro se detiene por completo. Incluso antes de alcanzar ese umbral, la reducción del caudal concentra los minerales disueltos y los contaminantes: los cloruros, la turbidez y la carga orgánica aumentan durante los episodios de caudal bajo [7].

Entre 2020 y 2025, las interrupciones del suministro de agua relacionadas con la sequía han afectado a comunidades del oeste de Estados Unidos, el sur de Europa, África Oriental y Australia. El U.S. Drought Monitor ha documentado condiciones de sequía cada vez más frecuentes y prolongadas que presionan la explotación de las empresas de agua [7].

2. Precipitaciones extremas e inundaciones

Los episodios de lluvia intensa (cada vez más frecuentes y de mayor magnitud) provocan crecidas rápidas de los ríos, cargas extremas de residuos flotantes y picos de turbidez que pueden desbordar los sistemas de toma en cuestión de horas. Los caudales de avenida arrastran troncos, ramas, plásticos y cargas de sedimentos muchas veces superiores a las de las condiciones normales [3].

Las obras de toma situadas en llanuras de inundación o junto a los ríos son especialmente vulnerables. Los residuos flotantes de las avenidas pueden dañar físicamente las rejillas y las estructuras de apoyo, mientras que las cargas extremas de turbidez pueden obstruir los sistemas de filtración fina y obligar a detener las plantas de tratamiento.

3. Hielo frazil y frío extremo

Los episodios de sobreenfriamiento (en los que la temperatura del agua desciende solo 0,01-0,1 °C por debajo de 0 °C) desencadenan la formación de hielo frazil (pequeños cristales de hielo arrastrados por el agua en movimiento). Estos cristales de hielo microscópicos se adhieren a cualquier superficie sumergida, incluidas las rejillas de toma, y pueden bloquear el paso del agua en pocas horas [8][9]. La central nuclear de Salem (2010) y la central nuclear de Point Beach (2000) sufrieron paradas forzosas por obstrucción de sus sistemas de toma con hielo frazil.

Los modelos climáticos indican que, aunque las temperaturas medias invernales están subiendo, la frecuencia de los episodios de frío extremo (episodios de vórtice polar, descensos rápidos de temperatura) puede aumentar en algunas regiones debido a la alteración de los patrones de circulación atmosférica [8]. La cuestión no es si los inviernos medios son más cálidos. Es si la peor noche del invierno es lo bastante fría como para desencadenar el sobreenfriamiento.

4. Aumento de la temperatura del agua

El agua más caliente acelera la corrosión, favorece el ensuciamiento biológico (algas, biopelícula, mejillones de agua dulce) y modifica la solubilidad de los minerales disueltos. En las rejillas de toma de acero inoxidable, una temperatura elevada reduce directamente el margen de la temperatura crítica de picadura (CPT): el margen de seguridad entre las condiciones de servicio y el inicio de la corrosión [10].

Una rejilla diseñada para una temperatura media del agua de 20 °C, con una calidad seleccionada en el umbral de cloruros, puede empezar a sufrir picaduras a los 30 °C de temperatura punta en verano si la calidad no se seleccionó con un margen de seguridad suficiente.

5. Cambios en el régimen de sedimentos

El deshielo glaciar, los incendios forestales y los cambios de uso del suelo alteran la carga de sedimentos de los ríos. Las cuencas afectadas por incendios pueden aportar concentraciones de sedimentos entre 10 y 100 veces superiores a lo normal durante años después del fuego. El retroceso glaciar deja al descubierto nuevas fuentes de sedimentos. La urbanización aumenta la escorrentía de las superficies impermeables y el aporte máximo de sedimentos durante las tormentas.

Estos cambios implican que una rejilla diseñada para las condiciones históricas de sedimentos puede enfrentarse a cargas bastante superiores a las previstas: se reduce la capacidad de caudal efectiva y aumentan las necesidades de mantenimiento.


Qué significa realmente "resiliente al clima" en las tomas

La resiliencia climática no es una cifra de especificación. Es una filosofía de diseño que responde a tres preguntas:

  1. ¿Puede la toma sobrevivir al episodio? Una crecida, una tormenta de hielo o una sequía que dañe físicamente o inutilice la obra de toma es un fallo catastrófico. Sobrevivir significa que la estructura sigue íntegra y operativa una vez pasado el episodio.

  2. ¿Puede la toma operar durante el episodio? Mantener el suministro de agua durante una sequía, una crecida o un episodio de hielo (aunque sea a capacidad reducida) es algo esencialmente distinto de parar y volver a arrancar después. La operación continua es el nivel más alto de resiliencia.

  3. ¿Puede la toma recuperarse sin intervención externa? Una toma que necesita una cuadrilla de mantenimiento para retirar residuos flotantes, deshelar o reiniciar los equipos después de cada episodio extremo tiene una resiliencia limitada. Una toma que se recupera por sí sola (y vuelve al funcionamiento normal a medida que las condiciones se normalizan) es realmente resiliente.

El informe Lifelines del Banco Mundial cuantificó la economía del asunto: hacer que la infraestructura sea más resiliente al clima añade aproximadamente un 3 % al coste de inversión inicial, pero ofrece una relación beneficio-coste de 4:1: 4 dólares ahorrados en daños e interrupciones evitados por cada dólar invertido en resiliencia [11]. En el caso concreto de la infraestructura de toma de agua, el retorno suele ser mayor, porque la interrupción del suministro afecta a la vez a la salud pública, a la producción industrial y a la producción agrícola.


Por qué fallan los sistemas de toma convencionales en condiciones climáticas extremas

Las rejillas de toma mecánicas convencionales (rejillas de banda, rejas de barras con limpiarrejas mecánico, tambores filtrantes motorizados) están diseñadas para condiciones normales de funcionamiento con soporte de mantenimiento. En condiciones climáticas extremas, sus vulnerabilidades se vuelven críticas:

Dependencia de la electricidad. Las rejillas mecánicas necesitan electricidad. Las avenidas y las tormentas de hielo provocan con frecuencia cortes de suministro eléctrico. Cuando cae la red, falla la rejilla. Los grupos electrógenos de reserva solo resuelven el problema en parte, y añaden complejidad, coste y otro punto de fallo.

Vulnerabilidad mecánica. Las piezas móviles (cadenas, piñones, rodamientos, motores, boquillas de pulverización) se dañan con el impacto de los residuos flotantes de las avenidas, se atascan por la formación de hielo y se degradan por la abrasión de los sedimentos. Una rejilla de banda golpeada por residuos flotantes pesados de una avenida puede quedar fuera de servicio por un solo episodio.

Rango de funcionamiento estrecho. Las rejillas mecánicas se diseñan para un rango de caudal concreto. Funcionan bien dentro de ese rango y mal fuera de él. Un caudal de estiaje muy por debajo del mínimo de diseño hace que la rejilla funcione en seco (con daños en juntas y rodamientos). Un caudal de avenida muy por encima del máximo de diseño sobrecarga el mecanismo de limpieza y puede sumergir toda la estructura.

Dependencia del mantenimiento. Después de cada episodio meteorológico importante, las rejillas mecánicas suelen requerir inspección, retirada de residuos flotantes y, en su caso, reparación antes de volver al funcionamiento normal. Esto exige personal formado con acceso al emplazamiento, que puede ser inaccesible durante el episodio o inmediatamente después.

No se trata de fallos hipotéticos. Son modos de fallo documentados que han provocado interrupciones reales del suministro durante episodios climáticos reales.


Cómo la tecnología de toma pasiva aporta resiliencia

Las rejillas Coanda son estructuras pasivas, estáticas y accionadas por gravedad, sin suministro eléctrico, sin piezas móviles y sin sistemas mecánicos [12][13]. Este diseño básico contrarresta directamente cada una de las vulnerabilidades que hacen fallar a los sistemas convencionales en condiciones climáticas extremas:

Riesgo climáticoVulnerabilidad de la rejilla convencionalRespuesta de la rejilla Coanda
Corte de suministro eléctricoLa rejilla se detiene (sin filtración)No se ve afectada: funciona por gravedad, sin necesidad de electricidad
Impacto de residuos flotantes en crecidasComponentes mecánicos dañadosEstructura estática de acero inoxidable: sin piezas móviles que puedan dañarse
Carga extrema de residuos flotantesMecanismo de rastrillado desbordadoAutolimpiante: el flujo arrastra los residuos flotantes de forma continua
Formación de hieloEl hielo bloquea los componentes móvilesSin piezas móviles que puedan bloquearse; opciones antihielo disponibles
Sequía / caudal bajoFunciona en seco: daños en juntas y rodamientosFunciona con capacidad reducida; sin daños con caudal bajo
Recuperación tras el episodioRetirada manual de residuos flotantes, inspección, posible reparaciónAutorrecuperable: reanuda el funcionamiento normal cuando el caudal se normaliza
Aumento brusco de sedimentosDesgasta por abrasión los componentes mecánicosAlambre en cuña estático: sin piezas móviles que puedan sufrir abrasión

Esto no significa que las rejillas Coanda sean inmunes a los efectos del clima: ninguna tecnología lo es. Pero sus modos de fallo son fundamentalmente distintos de los de los sistemas mecánicos. Una rejilla Coanda en condiciones extremas puede ofrecer una capacidad reducida. Una rejilla mecánica en esas mismas condiciones puede dejar de funcionar por completo.


Diseño frente a la sequía: adaptación a caudales bajos

La sequía reduce el volumen de agua disponible para fluir sobre la placa de aceleración de una rejilla Coanda. Por debajo de un caudal mínimo, el mecanismo autolimpiante pierde eficacia y pueden acumularse algunos residuos flotantes en la zona inferior de la rejilla. No obstante:

  • La rejilla no sufre daños mecánicos con caudal bajo (sin juntas funcionando en seco, sin desgaste de rodamientos)
  • El agua cribada sigue pasando por la parte superior del panel
  • Cuando el caudal aumenta, los residuos flotantes acumulados se eliminan automáticamente

Medidas de diseño resiliente al clima frente a la sequía:

  • Sobredimensionar 1,5–2,0× el caudal de diseño actual para mantener una velocidad suficiente para la acción autolimpiante incluso a medida que los caudales disminuyen. El coste adicional de un mayor ancho de rejilla es muy inferior al coste de una interrupción del suministro.
  • Conjuntos de varios paneles de rejilla en los que se pueden aislar paneles individuales si el caudal cae por debajo del mínimo del conjunto completo: se concentra el caudal disponible en menos paneles para mantener una acción autolimpiante eficaz.
  • Cota más baja de la cresta del azud para captar agua con niveles de río reducidos: dimensionada con proyecciones de caudal ajustadas al clima en lugar de mínimos históricos.
  • Selección de materiales con margen de temperatura: elegir grados de acero inoxidable con valores de Temperatura Crítica de Picadura (CPT) muy por encima de la temperatura máxima histórica del agua, previendo que la sequía suele coincidir con temperaturas del agua más altas y cloruros más concentrados.

Diseño frente a crecidas: supervivencia con caudales altos

Las crecidas ponen a prueba si la obra de toma resiste las cargas físicas de los residuos flotantes, el flujo a alta velocidad y una posible sumersión. En las rejillas Coanda, la resiliencia frente a crecidas es ante todo un reto estructural y de ingeniería civil:

Medidas de diseño resiliente al clima frente a crecidas:

  • Perfiles de bastidor hidrodinámicos que desvían los residuos flotantes de la crecida en lugar de retenerlos. ADENCO diseña los bastidores de rejilla con bordes de ataque curvos y perfiles cónicos que permiten que los residuos flotantes pasen por encima de la estructura durante los episodios de desbordamiento.
  • Sistemas de anclaje dimensionados para intervalos de recurrencia de crecidas: no para episodios históricos de 100 años, sino para intervalos ajustados al clima que tienen en cuenta el aumento de la frecuencia y la magnitud de las crecidas.
  • Canales de bypass que derivan el exceso de caudal de crecida alrededor de la estructura de la rejilla, evitando que el flujo a alta velocidad incida directamente sobre el panel de rejilla.
  • Estructuras de control elevadas que protegen las cámaras de recogida aguas abajo y las conexiones de la tubería forzada frente a la inundación por crecida.
  • Sin componentes eléctricos ni mecánicos que puedan dañarse por la inmersión durante una crecida, porque la rejilla no tiene ninguno de partida.

Tras una crecida, una rejilla Coanda solo requiere una inspección visual para confirmar su integridad estructural. No hay motores que secar, ni cadenas que desatascar, ni rodamientos que volver a lubricar. Si la estructura está intacta, está operativa.


Diseño frente al frío extremo: hielo frazil y protección antihielo

El cambio climático no elimina los extremos de frío: en algunas regiones puede intensificarlos por la alteración del vórtice polar. La investigación realizada en la NTNU (Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología) documentó dos mecanismos de obstrucción por hielo específicos de las rejillas Coanda [14]:

  • Tipo I: Hielo blando adherido a la superficie de los alambres a temperaturas bajo cero moderadas: manejable con un caudal adecuado
  • Tipo II: Hielo sólido que se forma entre los alambres a temperaturas extremas (por debajo de -14 °C): requiere intervención activa

Medidas de diseño resiliente al clima frente al frío extremo:

  • Resistencias eléctricas de calefacción integradas en el bastidor de la rejilla: se activan automáticamente cuando la temperatura del agua se aproxima a 0 °C
  • Recirculación de agua templada aprovechando el calor residual de la instalación aguas abajo (planta de tratamiento, casa de máquinas o proceso industrial)
  • Sistemas difusores de aire caliente situados bajo la rejilla para evitar el sobreenfriamiento en el flujo de aproximación
  • Grados de acero inoxidable de bajo carbono (304L / 316L) para rejillas con calefacción eléctrica, que resisten la sensibilización por ciclos térmicos
  • Cerramientos aislados para emplazamientos críticos donde la calefacción por sí sola puede resultar insuficiente

Para una exposición completa de las tecnologías antihielo y de la física del hielo frazil, véase: Tecnología antihielo para rejillas de toma de agua.


Diseño frente al calor: temperatura elevada y cambios en la química del agua

Unas temperaturas del agua más altas (tanto medias como máximas) afectan a las rejillas de toma a través de tres mecanismos:

Corrosión acelerada. Cada aumento de 10 °C en la temperatura del agua reduce aproximadamente a la mitad el límite seguro de cloruros para un grado de acero inoxidable dado [10]. Una rejilla diseñada para una temperatura del agua de 20 °C y 200 ppm de cloruros (seguro para 304L) puede sufrir corrosión por picaduras a 35 °C de temperatura estival si el calentamiento derivado del clima desplaza la temperatura máxima por encima de los valores históricos.

Ensuciamiento biológico. El agua más cálida favorece el crecimiento de algas, la formación de biopelícula y la colonización por mejillón de agua dulce en las superficies de la rejilla. Aunque la acción autolimpiante de las rejillas Coanda lo reduce durante el funcionamiento, los periodos prolongados de caudal bajo combinados con agua cálida pueden acelerar el ensuciamiento.

Concentración de minerales disueltos. La sequía y el calor juntos reducen la dilución y aumentan la concentración por evaporación de los minerales disueltos: entre ellos, los cloruros. Un río que históricamente registraba 100 ppm de cloruros puede alcanzar 300 ppm durante un episodio combinado de sequía y calor, superando el umbral a partir del cual se requiere 316L en lugar de 304L.

Medidas de diseño resiliente al clima frente al calor:

  • Grado de material con margen de temperatura: elegir 316L donde 304L bastaría en las condiciones actuales, previendo que las temperaturas máximas y las concentraciones de cloruros futuras puedan superar los rangos históricos
  • Selección de materiales basada en el PREN (índice de resistencia a picaduras) utilizando proyecciones de la química del agua ajustadas al clima, no solo mediciones actuales
  • Mayor frecuencia de inspección durante los episodios de calor para vigilar los primeros signos de ensuciamiento biológico o corrosión

Para una guía detallada de selección de materiales, véase: Acero inoxidable 304 frente a 316 para rejillas de toma de agua.


La economía del diseño de tomas resiliente al clima

El argumento económico a favor de una infraestructura de toma resiliente al clima es claro:

El coste del fallo es catastrófico. Los 59,6 mil millones de dólares en daños causados por el huracán Helene en Carolina del Norte (incluidos más de 160 sistemas de agua dañados) demuestran la magnitud de las pérdidas derivadas de una infraestructura no preparada para el clima [1][2]. La EPA asignó 337 millones de dólares en financiación de emergencia para infraestructuras de agua solo en Carolina del Norte [2].

El coste de la resiliencia es pequeño. El Banco Mundial concluye que hacer que la infraestructura sea resiliente al clima añade aproximadamente un 3 % al coste de capital inicial [11]. Para una toma de agua de 50.000 $, la prima de resiliencia es de aproximadamente 1.500 $: sobredimensionar la rejilla, elegir un grado de material superior y añadir medidas antihielo.

El retorno es de 4:1 o superior. Por cada 1 dólar invertido en infraestructura resiliente al clima se ahorran 4 dólares en daños, reparaciones e interrupciones evitados [11]. En el caso concreto de las tomas de agua, los costes evitados incluyen la reparación de emergencia, el suministro temporal de agua, la producción o los ingresos perdidos, las sanciones regulatorias y las intervenciones de salud pública.

Los sistemas pasivos aumentan aún más el ahorro. Una rejilla Coanda que funciona sin electricidad, sin piezas móviles y sin mantenimiento mecánico es intrínsecamente más económica de operar que una rejilla mecánica en condiciones normales. En condiciones climáticas extremas, esta ventaja de coste se multiplica: porque la rejilla mecánica requiere reparación de emergencia, piezas de repuesto y mano de obra de recuperación, mientras que la rejilla pasiva sigue funcionando o se recupera por sí sola.

La cuestión no es si el diseño de tomas de agua resilientes al clima está justificado económicamente. La cuestión es si puede justificarse la alternativa (una infraestructura diseñada para un clima que ya no existe).


El enfoque de diseño resiliente al clima de ADENCO

Cada rejilla Coanda de ADENCO se diseña para las condiciones específicas de su emplazamiento. En materia de resiliencia climática, ampliamos ese enfoque específico por emplazamiento en cuatro áreas:

1. Hidrología ajustada al clima. Dimensionamos las rejillas con rangos de caudal proyectados: no solo con datos históricos. Esto implica mayores anchos de rejilla (1,5–2,0× el caudal de diseño actual) para mantener el rendimiento en condiciones de sequía y un diseño estructural para intensidades de crecida ajustadas al clima.

2. Selección de materiales con margen de seguridad. Seleccionamos los grados de acero inoxidable a partir de las proyecciones más desfavorables de la química del agua: anticipando temperaturas punta más altas, caudales más bajos y un contenido mineral más concentrado. Cuando las condiciones se acercan al límite de un grado, elegimos el grado inmediatamente superior en lugar de operar en el umbral.

3. Preparación antihielo. En emplazamientos situados en zonas climáticas donde son posibles episodios de frío extremo (aunque sean poco frecuentes) diseñamos los bastidores de las rejillas de modo que los equipos antihielo puedan incorporarse más adelante mediante modernización. Esto significa que los puntos de anclaje, los conductos de cableado y la capacidad estructural para las resistencias calefactoras pueden añadirse sin sustituir la rejilla.

4. Resiliencia estructural. Los perfiles del bastidor, los sistemas de anclaje y la obra civil se diseñan para cargas de crecida ajustadas al clima: no para intervalos de recurrencia históricos. El coste de un anclaje más resistente es insignificante. El de una rejilla arrastrada aguas abajo por una crecida, no.

Este enfoque añade un pequeño sobrecoste inicial y ofrece una vida útil completa de funcionamiento fiable en condiciones que se apartarán cada vez más de los valores históricos. No es especulación preventiva. Es ingeniería para el clima que ya tenemos.


Preguntas frecuentes

¿Cómo afecta el cambio climático a la infraestructura de toma de agua?

El cambio climático afecta a las tomas de agua a través de cinco peligros principales: la sequía (menores niveles de agua y caudal), las precipitaciones extremas y las inundaciones (avenidas de residuos flotantes, daños estructurales), el hielo frazil por episodios de frío extremo, el aumento de la temperatura del agua (corrosión acelerada, ensuciamiento biológico) y los cambios en el régimen de sedimentos (tras incendios forestales, deshielo glaciar). El IPCC AR6 confirma que la variabilidad y los extremos del ciclo del agua se están intensificando con independencia de los esfuerzos de mitigación. La infraestructura diseñada para condiciones climáticas históricas se ajusta cada vez menos a las condiciones reales de operación.

¿Qué hace que una toma de agua sea "resiliente al clima"?

Una toma de agua resiliente al clima cumple tres criterios: sobrevive a los episodios extremos sin fallo estructural, funciona durante esos episodios (aunque sea a capacidad reducida) en lugar de detenerse, y se recupera por sí sola, sin intervención manual, cuando las condiciones se normalizan. Las tecnologías pasivas como las rejillas Coanda son intrínsecamente más resilientes que los sistemas mecánicos porque no dependen de la electricidad, no tienen piezas móviles que puedan dañarse o atascarse y su acción autolimpiante por gravedad sigue funcionando durante las avenidas de residuos flotantes y los caudales extremos.

¿Es más cara la infraestructura resiliente al clima?

El Banco Mundial estima que el diseño resiliente al clima añade aproximadamente un 3 % al coste de capital inicial, pero aporta un retorno de la inversión de 4:1 gracias a los daños y las interrupciones que se evitan. En una toma de agua típica, el sobrecoste de resiliencia cubre el sobredimensionamiento de la rejilla para la sequía, la selección de un grado superior de acero inoxidable para disponer de margen de temperatura y la incorporación de medidas antihielo. Este coste adicional es muy inferior al de una sola reparación de emergencia después de que un episodio climático dañe una toma de agua convencional.

¿Cómo se diseña una toma de agua para la sequía?

El diseño de tomas de agua resilientes a la sequía consiste en sobredimensionar el ancho de la rejilla 1,5–2,0× respecto al caudal de diseño actual (para mantener el efecto autolimpiante con caudales reducidos), utilizar conjuntos de varios paneles de rejilla con posibilidad de aislamiento, rebajar la cota de la cresta del azud según las proyecciones de caudal ajustadas al clima y seleccionar grados de acero inoxidable con margen de corrosión frente a las temperaturas más altas y la concentración de cloruros que suelen acompañar a las condiciones de sequía.

¿Pueden las rejillas Coanda resistir episodios de inundación?

Sí, con un diseño estructural adecuado. Las rejillas Coanda no tienen piezas móviles, motores ni componentes eléctricos que puedan dañarse por la inmersión durante una crecida. ADENCO diseña bastidores de rejilla con perfiles hidrodinámicos que desvían los residuos flotantes de la avenida, sistemas de anclaje dimensionados para cargas de crecida ajustadas al clima y canales de bypass para derivar el caudal excedente. Tras una inundación, una rejilla Coanda solo requiere una inspección visual: no hay componentes mecánicos que secar, limpiar o sustituir.

¿Qué dice el IPCC sobre la infraestructura del agua y el clima?

El Grupo de Trabajo II del IPCC AR6, capítulo 4 (Agua), documenta que el cambio climático ya ha aumentado la intensidad de las precipitaciones, ha desplazado los patrones estacionales de caudal y ha intensificado la sequía en muchas regiones. Proyecta que estas tendencias continuarán y se acelerarán. El informe identifica específicamente la infraestructura hídrica diseñada bajo el supuesto de un clima invariable como cada vez más vulnerable al fallo. La adaptación mediante un diseño resiliente (utilizando proyecciones climáticas actualizadas en lugar de datos históricos) se señala como una prioridad crítica.


Referencias

  1. "Hurricane Helene Damage and Needs Assessment." North Carolina Office of State Budget and Management, diciembre de 2024. Consultado en abril de 2026, en https://www.osbm.nc.gov/hurricane-helene-dna/open

  2. "EPA Announces $337 Million to North Carolina for Water Infrastructure Resiliency and Repair." U.S. EPA, 2024. Consultado en abril de 2026, en https://www.epa.gov/newsreleases/epa-announces-total-337-million-north-carolina-water-infrastructure-resiliency-and

  3. "US Cities at Risk of Catastrophic Water Infrastructure Failure." CNN, septiembre de 2023. Consultado en abril de 2026, en https://www.cnn.com/2023/09/02/us/water-infrastructure-failure-us-cities-climate/index.html

  4. IPCC (2022). "Chapter 4: Water." Climate Change 2022: Impacts, Adaptation and Vulnerability (AR6, Grupo de Trabajo II). Consultado en abril de 2026, en https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg2/chapter/chapter-4/

  5. "Urban Water Infrastructure: Climate Change Impacts and Adaptation Strategies." Urban Climate, ScienceDirect, 2024. Consultado en abril de 2026, en https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2212095524003298

  6. "Climate Adaptation Approaches for Water." U.S. DOE / PNNL, 2024. Consultado en abril de 2026, en https://www.osti.gov/servlets/purl/2502079

  7. "Drought and Water Utility Impacts." Drought.gov, National Integrated Drought Information System. Consultado en abril de 2026, en https://www.drought.gov/sectors/water-utilities

  8. "Prevention of Water Intake Blockage by Ice during Supercooling Events." Journal of Cold Regions Engineering, vol. 37, n.º 1, ASCE, 2023. Consultado en abril de 2026, en https://ascelibrary.org/doi/10.1061/JCRGEI.CRENG-676

  9. "Frazil Ice Intake Challenges: Balancing Environmental Impacts with Plant Operation." Hazen and Sawyer. Consultado en abril de 2026, en https://www.hazenandsawyer.com/articles/frazil-ice-intake-challenges-balancing-environmental-impacts-with-plant-ope

  10. "Susceptibility of Type 304/304L and 316/316L Austenitic Stainless Steels to Chlorides in Cooling Water." Digital Refining. Consultado en abril de 2026, en https://www.digitalrefining.com/article/1002873/

  11. World Bank / GFDRR (2019). Lifelines: The Resilient Infrastructure Opportunity. Consultado en abril de 2026, en https://www.worldbank.org/en/news/press-release/2019/06/19/42-trillion-can-be-saved-by-investing-in-more-resilient-infrastructure-new-world-bank-report-finds

  12. Wahl, T.L. (2003). Design Guidance for Coanda-Effect Screens. U.S. Bureau of Reclamation, Informe de investigación R-2003-03. Denver, CO.

  13. Wahl, T.L. (2001). "Hydraulic Performance of Coanda-Effect Screens." Journal of Hydraulic Engineering, vol. 127, n.º 6. ASCE.

  14. "Performance of Coanda-Effect Screens in a Cold Climate." Journal of Cold Regions Engineering, vol. 28, n.º 4, ASCE, 2014.

  15. "Making the Case for Climate-Resilient Water Infrastructure and Supporting Strategies." Water Research Foundation. Consultado en abril de 2026, en https://www.waterrf.org/research/projects/making-case-climate-resilient-water-infrastructure-and-supporting-strategies

  16. "Resilient Water Infrastructure Design Brief." World Bank Open Knowledge Repository. Consultado en abril de 2026, en https://openknowledge.worldbank.org/entities/publication/709788c9-b5e2-5190-8845-b757f33ac7d4

  17. "Financing the Future of Water: Unlocking Investment, Innovation, and Governance for Resilient Infrastructure." Earth Systems and Environment, Springer, 2025.

  18. UN-Water (2024). "Analytical Brief on Water for Climate Mitigation." Consultado en abril de 2026, en https://www.unwater.org/


Publicado por ADENCO: Advanced Engineering Coanda Intake Screens. ADENCO diseña obras de toma para el clima que viene, no para el clima del pasado. Cada rejilla se diseña con hidrología ajustada al clima, márgenes de seguridad en los materiales, preparación antihielo y diseño estructural para cargas de crecida. Solicitar consulta sobre tomas de agua resilientes al clima →

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