Recent morphological changes of the River Panaro (northern Italy)

This paper describes the morphological changes of the River Panaro from the 19th century to date and provides the relationships between human activity and stream geomorphology. The studies were carried out using historical documents and maps, aerial and satellite imagery taken on various dates, digital treatment of maps and orthophotographs and field surveys.
The River Panaro has a catchment basin of 1,784 km2 and collects waters from the central section of the Northern Apennines. It starts from the confluence of the Scoltenna and Leo torrents and flows down through Modena Apennines for some 63 km. It then makes its way across the Po Plain for 85 km until it joins the River Po. In the Po Plain it flows across two distinct sectors with different morphological
characteristics: in the upper sector the river runs deep in the alluvial plain, whereas in the mid-lower part it is elevated above the level of the plain, contained within artificial embankments.
In the Panaro valley, from the 1930s to the 1950s, the river showed a braided pattern which occupied almost the entire flat valley floor. Important changes occurred later, due to the downcutting and narrowing of the active channel, which have continued until the present day.
In the upper part of the plain., the river occupied a large depression with a braided riverbed at the beginning of the 19th century. In the following periods there was an increase of human interventions along the river (construction of embankments, walls and groynes), in order to reclaim surrounding areas from flooding and turn highwater beds into farming land. This led to narrowing in several stretches of the riverbed, although it still maintained a braided pattern until the 1930s. Subsequently, after the 1950s, the braided pattern became canalised and deepened and the shape of the longitudinal profile changed from a hyperbola-type curve to a step-type one.
The channel changes in the Apennines and in the upper part of the plain were mainly due to gravel excavation along the riverbed. Quarrying activities stopped after a law was passed in the early 1980s and, at the same time, fluvial barrages were constructed. On the whole, these hydraulic works reduced the bed load, increasing water erosion power downstream. As a result, the deepening process has continued and a new terrace level has formed in the past 30 years. Channel adjustments have led to the change from a braided channel pattern to a transitional one.
In the mid-lower part of the plain, the river length has been reduced by 10-11 km (which corresponds to about 13% of its length in this plain sector) by artificial meander cut-offs carried out since the 19th century to reduce flood hazard. In this way, along long stretches of its course, the River Panaro has assumed the aspect of an artificial watercourse. Since the cut-offs did not adequately reduce flood hazard, “flow regulation systems” were constructed in the area east of Modena.
It can therefore be stated that the morphology and evolution trend of the River Panaro have been conditioned by direct and indirect human activities over the past two centuries, especially after the 1950s, and that its evolution is similar to what has been recorded in other Italian rivers.

Il presente articolo descrive i cambiamenti morfologici del Fiume Panaro a partire dal 19° secolo e illustra le relazioni tra l'attività antropica e la morfologia fluviale. Lo studio è stato realizzato analizzando documenti storici, carte, fotoaeree e immagini satellitari di vari periodi, tramite GIS, ed eseguendo rilevamenti sul terreno.
Il F. Panaro, che ha un bacino di 1.784 km2, raccoglie le acque dal settore centrale dell'Appennino Settentrionale e le convoglia nel F. Po dopo aver attraversato l'Appennino Modenese, dove nasce dalla confluenza dei torrenti Leo e Scoltenna, per 63 km e la Pianura Padana per 85 km. Nella Pianura Padana il F. Panaro si sviluppa in due settori con diverse caratteristiche morfologiche: nel settore di alta pianura scorre incassato mentre nel settore di media-bassa pianura scorre pensile tra argini artificiali.
Nel tratto vallivo, dagli anni '30 agli anni '50 del secolo scorso, il fiume denotava un alveo a canali intrecciati che occupava quasi l'intero fondovalle. Importanti cambiamenti sono intervenuti successivamente in seguito a processi di approfondimento e restringimento
dell'alveo che sono continuati sino ad oggi. Nel settore di alta pianura, all'inizio del 19° secolo, il fiume occupava una larga depressione con un tracciato a canali anastomizzati. A partire dalla fine di questo secolo, l'aumento degli interventi antropici lungo il fiume (costruzione di argini, muri e pennelli) realizzati per proteggere il territorio dalle esondazioni ed acquisire terreni per l'agricoltura, ha condotto ad un restringimento dell'alveo sebbene abbia mantenuto un tracciato a canali intrecciati sino agli anni '30. Successivamente agli anni '50 l'alveo si è approfondito e canalizzato; il profilo longitudinale è passato dalla classica curva a forma di iperbole a quella a gradini.
I cambiamenti morfologici dell'alveo del F. Panaro sia nel tratto vallivo sia nel tratto di alta pianura sono dovuti principalmente all'attività estrattiva lungo l'alveo, cessata per legge a partire dai primi anni '80, e alla relativa costruzione di briglie. Le briglie hanno ridotto il trasporto solido incrementando in tal modo l'energia della corrente nei tratti a valle di queste strutture. Il risultato è stato che il processo di approfondimento d'alveo è continuato e un nuovo terrazzo si è formato nell'ultima trentina d'anni. L'evoluzione del fiume ha portato ad un cambiamento d'alveo da una morfologia a canali intrecciati ad una transizionale.
Nel settore di media e bassa pianura, la lunghezza del fiume è stata ridotta di circa 10-11 km (che corrispondono a circa il 13% del percorso in questo settore) in seguito a tagli di meandri realizzati sin dal 19° secolo per ridurre il pericolo di esondazioni; in questo modo il F. Panaro ha assunto in lunghi tratti l'aspetto di corso d'acqua artificiale. Poiché i tagli di meandro non hanno ridotto tale pericolo, come
testimoniato dalle alluvioni verificatesi dopo la loro realizzazione, ad Est di Modena sono state costruite delle casse di espansione.
In definitiva si può affermare che la morfologia del F. Panaro e la sua evoluzione sono stati condizionati direttamente ed indirettamente da interventi antropici succedutisi negli ultimi secoli, ed in particolare a partire dagli anni '50, e che la sua evoluzione è simile a quella riscontrata in altri fiumi italiani.