Las captaciones de agua de ríos y lagos se utilizan en masas de agua superficiales para extraer agua cruda que se bombea a una instalación de tratamiento de agua. En las emergencias graves, a menos que estas estructuras ya estén instaladas de forma permanente, suelen ser simples captaciones flotantes temporales.
Para un uso más prolongado, podrían considerarse estructuras más permanentes.

Las captaciones de agua de ríos y lagos deben diseñarse de forma que permitan extraer el volumen necesario sin dañar, obstruir o colmatar la captación, al tiempo que se minimiza la turbiedad para facilitar el tratamiento posterior del agua. Para garantizar esto, el diseño debe basarse en las características de la fuente, como la estabilidad del lecho del río, la profundidad del agua, la variabilidad del nivel del agua y la velocidad del caudal.

Consideraciones de diseño

A menudo, el punto de captación y la planta de tratamiento se sitúan juntos, en parte para reducir los costos de bombeo (ya que hay que bombear más agua cruda que agua tratada debido a las pérdidas de agua durante el tratamiento). Para minimizar la obstrucción con sedimentos, la contaminación y los daños estructurales, en particular cuando se extrae agua de los ríos, el lugar de captación debe situarse aguas arriba de las fuentes de obstrucción/contaminación (por ejemplo, vertidos de aguas residuales, zonas urbanas y agrícolas), de los obstáculos que provocan un caudal turbulento (por ejemplo, puentes) y en el exterior de las curvas de los ríos, donde hay menos carga y deposición del lecho fluvial. Cuando la velocidad del agua y la carga de grava son bajas (por ejemplo, en ríos o lagos de corriente lenta) y el nivel del agua no varía mucho a lo largo del año, es posible instalar un punto de captación sin protección. Sin embargo, este tipo de captación suele ser inadecuada, sobre todo en zonas con precipitaciones intermitentes y de gran intensidad, lo que probablemente será más frecuente con el cambio climático.
En este caso, la velocidad del río puede aumentar de forma periódica (por ejemplo, en caso de crecidas repentinas) y el nivel del agua puede fluctuar mucho a lo largo del año, lo que aumenta el riesgo de daños en el punto de toma a causa de rocas rodantes o residuos flotantes, con el problema adicional de la extracción de agua en periodos de bajo caudal. En estos casos, la velocidad del agua puede reducirse con un vertedero sumergido o una presa parcial/completa que proteja la estructura, reduzca la carga de sedimentos y estabilice los niveles de agua. Para reducir la longitud y el gasto de la estructura, lo ideal es situarla en un tramo del río que no sea demasiado ancho ni poco profundo. Las presas/diques se combinan con un punto de captación lateral protegido (que también puede utilizarse sin vertedero) que se construye en la ribera del río con muros reforzados, con un muro lateral en el lado del extremo de aguas arriba, grandes piedras en la entrada y una rejilla de barras de acero en ángulo para bloquear los residuos de gran tamaño. También se puede añadir un desarenador y un aliviadero. Si el punto de captación se instala en un tramo recto del río, el material transportado por el río puede acumularse en el lado del punto de captación. Esto puede reducirse mediante la colocación de espigones (muros en ángulo) en la ribera opuesta para desviar el caudal de agua. El nivel del agua dentro del punto de captación después de la rejilla será normalmente 0,2 metros más bajo, pero es mejor diseñar para un descenso del nivel del agua de hasta 1 m en caso de que el mantenimiento se realice con poca frecuencia. Un método alternativo para manejar niveles de agua variables es una captación flotante (que también puede combinarse con captaciones de succión o de sumidero) consistente en una tubería flexible conectada a un flotador que se mantiene en posición mediante cables de amarre. Para captaciones pequeñas, el flotador puede ser simplemente un bidón vacío con el conducto de entrada de la tubería y el lastre fijado debajo. Para captaciones más grandes, el conducto de entrada puede situarse bajo un pontón (un armazón de acero o madera) sujeto a bidones vacíos. En todos los casos, el conducto de entrada debe estar a un mínimo de 0,3 m por debajo de la superficie del agua para evitar que entre aire en la bomba. Las ventajas de una captación flotante son que el agua extraída cerca de la superficie tiene una turbiedad menor, lo que hace que el tratamiento del agua sea más uniforme, y que el dispositivo de captación puede extraerse fácilmente para su limpieza.  Sin embargo, las captaciones flotantes son vulnerables a los daños causados por los residuos flotantes. En función del volumen de agua necesario, la turbiedad puede reducirse aún más mediante una captación por infiltración en el lecho de los ríos o en las riberas (véase I.6 ) o mediante otras medidas de protección de la fuente (véase S.3 ). Para todas las captaciones, el limo y las materias en suspensión pueden reducirse con un caudal más lento en la captación (menos de 0,1 m/s antes de cualquier rejilla). El tipo de bomba elegido debe estar diseñado para resistir el bombeo de sólidos.

Materiales

Por lo general, se pueden utilizar materiales y técnicas locales para construir puntos de captación de agua, incluidos vertederos o presas cuando sea necesario. No tienen que ser necesariamente de hormigón o mampostería, y pueden hacerse con postes de madera, sacos de yute rellenos de cemento, sacos de arena o montículos de piedra cubiertos con láminas de plástico.

Aplicabilidad

Las captaciones de agua de ríos y lagos se adaptan a todas las fases de una emergencia, y su diseño depende de las características de la fuente y del volumen que se vaya a extraer. En la fase de respuesta inmediata, incluso se pueden construir rápidamente vertederos temporales en ríos poco caudalosos con cualquier material disponible en la zona, como sacos de arena, árboles talados y rocas.

Operación y mantenimiento

Los coladores, las rejillas y los canales de aproximación a los puntos de captación deben revisarse periódicamente para evitar o eliminar obstrucciones o sedimentación, y al mismo tiempo se debe comprobar la integridad estructural del punto de captación.
En el caso de los puntos de captación laterales protegidos con rejillas en ángulo, la reducción del ángulo de la rejilla (por ejemplo, a 30-45° de la horizontal, en lugar de 60°) puede facilitar la limpieza de la rejilla cuando se prevean grandes cantidades de material sólido grueso. También es necesario eliminar el limo de las presas o vertederos más grandes varias veces al año, según la carga de limo de la fuente de agua. Las piezas metálicas, como las barras de la rejilla, deberán fabricarse con material resistente a la corrosión o mantenerse con regularidad. Una estructura de doble punto de captación en un sitio permite el mantenimiento mientras la captación sigue funcionando.

Salud y seguridad

Cuando se construye un vertedero, hay que tener en cuenta el riesgo de inundación aguas abajo, pérdida de bienes y pérdida de vidas humanas como consecuencia de un posible fallo de la estructura, ya que incluso los diques pequeños pueden albergar grandes volúmenes de agua que pueden causar daños considerables. El agua almacenada detrás de un vertedero o una pequeña presa puede favorecer la reproducción de mosquitos u otros parásitos aguas arriba, lo que puede repercutir negativamente en la salud de las familias cercanas al agua o que la utilizan. La calidad de las aguas superficiales recolectadas en las captaciones suele ser mala y requiere un tratamiento posterior.

Costos

El costo dependerá del tipo de captación. Las captaciones sencillas pueden ser muy baratas, pero el costo aumentará en función del tamaño y la complejidad.

Consideraciones medioambientales y sociales

Con una presa, existe el riesgo de que se produzcan inundaciones en las zonas situadas aguas arriba o, si se incluye como parte de la toma, un impacto en los usuarios aguas abajo, dos situaciones que pueden resultar problemáticas para la población local. También puede existir riesgo de daños en la captación por parte de las personas que utilizan el río o el lago (por ejemplo, los niños que juegan pueden dañar las captaciones flotantes), así como el riesgo de ahogamiento. Ciertas captaciones podrían ser más propensas a fallos o a un rendimiento deficiente como consecuencia del cambio climático.