CAESAR: un modello per la simulazione delle dinamiche d'alveo

CEASAR è un modello bidimensionale di tipo cellular automata, sviluppato per simulare le modificazioni morfologiche di un corso d'acqua. Il modello agisce per iterazioni successive, durante le quali il DEM del bacino viene modificato in accordo con il flusso idrico e di sedimenti e/o con l'intensità di pioggia immessa. CAESAR è stato inizialmente progettato per simulare le risposte geomorfologiche di un bacino ai cambiamenti climatici o di uso del suolo per passi temporali molto grandi. Sviluppi più recenti hanno permesso al modello di simulare situazioni anche più complesse (es. fiumi meandriformi) e per piccole scale temporali. CAESAR divide il bacino in celle, ognuna avente un proprio valore di quota, portata idrica, battente idrico, vegetazione, profondità del bedrock e granulometria.
Per ogni iterazione il modello aggiorna questi valori in accordo con regole proprie e tenendo conto delle interazioni con le celle vicine.
CAESAR ha 4 tipologie di set di regole:
• regole idrologiche
• regole di erosione e sedimentazione fluviale
• processi di versante
• processi vegetativi
Nel presente lavoro si mostrano le capacità di questo modello con alcune applicazioni per prevedere gli effetti che possono avere le opere idrauliche sul fiume e sulla pianura alluvionale.

CAESAR is a two dimensional CA (Cellular Automata) model used to simulate the morphological changes of watersheds and rivers. For every model iteration, a DEM of a river basin is modified according to the water and sediment fluxes and/or to the rainfall data entered by the user. CAESAR was initially designed to simulate the geomorphologic response of river catchment to changes in climate or land cover for relevant time scales. More recent developments of the model allows users to model over smaller time and space scales and in more complex morphological situation (river meandering, for example).
This paper aims to describe CAESAR and its capabilities to the Italian scientific community, where it is still almost unknown. Some applications are shown to simulate the presence of hydraulics works interfering with the stream. A flow and sediment transport model indeed allows to better evaluate the functionality of hydraulic features of the river and to forecast its effects on the river bed-alluvial plain system.

Abstract (PDF)