Para la captación de aguas subterráneas, se aprovechan los acuíferos del detrítico terciario y las calizas de Torrelaguna, que cuentan con un agua de muy buena calidad. Canal de Isabel II dispone de 81 instalaciones, distribuidas en 6 zonas de extracción, que incorporan los recursos extraídos a las grandes conducciones y depósitos del sistema general de abastecimiento; asimismo, como complemento, se cuenta con los denominados sistemas locales, de menor capacidad de extracción, destinados exclusivamente a emergencias en los abastecimientos conectados.

Las características de este acuífero, con bajas propiedades hidrogeológicas, han llevado al Canal a gestionar las aguas subterráneas como un "recurso estratégico" utilizándolas como fuente de suministro complementaria en períodos de escasez hídrica y/o en casos de incidencias en los sistemas de distribución. Así, en períodos húmedos la demanda hídrica se cubre normalmente con aguas superficiales, mientras que en épocas de sequía, cuando descienden los volúmenes almacenados en los embalses, entran en servicio entre otros recursos las aguas subterráneas. Dichos períodos de sequía se estiman en 1 año de cada 4 ó 5 en promedio, de forma que el acuífero puede recuperarse en ese ciclo y así garantizar su sostenibilidad.

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