Analysis of the evolution of a riverbed using CAESAR, a cellular automata model

Corrado Cencetti (*), Pierluigi De Rosa (*) & Andrea Fredduzzi (*)
(*) Department of Civil and Environmental Engineering, University of Perugia, Via G. Duranti 93, 06125 Perugia (Italy).

Analisi dell’evoluzione di un alveo fluviale mediante l’utilizzo di CAESAR, un modello ad automi cellulari. L'evoluzione storica del F. Paglia (affluente di destra del F. Tevere nell'Umbria meridionale) ha messo in evidenza un generalizzato approfondimento dell'alveo, iniziato fin dagli anni '50 e causato soprattutto dall'intensa attività estrattiva di inerti. Questo stato, unito a una pianificazione che ha aumentato la vulnerabilità territoriale dell'intera valle del Paglia (soprattutto nel tratto finale, prossimo alla confluenza con il F. Tevere) è alla base delle condizioni di rischio oggi presenti, come i recenti eventi alluvionali del novembre 2012 hanno dimostrato. L'analisi storica, durante la quale sono stati reperiti utili documenti cartografici, contenenti informazioni di tipo plano-altimetrico, ha permesso di valutare l'entità di tale approfondimento, grazie al confronto tra modelli digitali del terreno, elaborati sulla base dei dati cartografici e fotografici pregressi (1951) ed attuali (2008). Gli stessi set di dati sono stati utilizzati per la calibrazione di un modello ad automi cellulari (CAESAR, COULTHARD et alii, 2002) che simula l'evoluzione morfologica di un corso d'acqua, a scala di bacino e a scala di alveo. I valori dei parametri di input che simulano con la migliore approssimazione possibile l'evoluzione di un periodo di circa 60 anni (1951-2008) possono così essere utilizzati anche per simulare l'evoluzione futura dell’alveo, condizione essenziale per qualsiasi opera di pianificazione a livello di bacino, ivi compresa la realizzazione di opere idrauliche in alveo finalizzate alla mitigazione del rischio geologico-idraulico.

Cellular automata model, geologic-hydraulic risk, Paglia River