Il bacino dell'Arzilla rivela una risposta del reticolo idrografico alle sollecitazioni neotettoniche (sollevamento) e alle strutture in modo passivo (erosione selettiva).
Per studiare l'evoluzione di un bacino sono di fondamentale importanza: il profilo longitudinale attuale, quello dei terrazzi e delle superfici erosive e le caratteristiche geometriche del pattern idrografico.

Fig. 9 Profilo longitudinale del torrente Arzilla Il profilo longitudinale dell'alveo del torrente Arzilla � stato tracciato in scala 1:10000 e successivamente ridotto (Fig. 9 ).

Fig. 9 Profilo longitudinale del torrente Arzilla

Esso presenta varie irregolarit� le quali dimostrano che il fiume non ha raggiunto il profilo d'equilibrio teorico.
In particolare esse si evidenziano in relazione al condizionamento del substrato sull'idrografia. Infatti il profilo longitudinale si presenta: nel sottosettore marnoso-calcareo molto ripido, negli altri due sottosettori montani a netti gradini dovuti all'alternanza fra tratti molto ripidi e tratti quasi in contropendenza. Nel settore mediano il profilo mostra gradini molto arrotondati, mentre nel settore inferiore � pi� regolare infatti si alternano tratti a lieve pendenza a tratti suborizzontali.

Fig. 10 Profili longitudinali: 1 della valle, 2 dell'alveo.


Fig. 11 Superfici erosive e sommitali

Nell'ambito dell'evoluzione dei bacini idrografici, la presenza di superfici erosive pi� antiche dei terrazzi poligenici, sono state interpretate da NESCI et al. (1992), come il prodotto dell'alternarsi di fasi d'erosione laterale dei corsi con fasi di prevalente incisione verticale. Il meccanismo che ha di volta in volta determinato l'incisione dei gradini fra una superficie d'erosione e l'altra, risiede nel sollevamento generalizzato instauratasi nell'area gi� durante il Pleistocene inferiore. Il bacino dell'Arzilla presenta una distribuzione delle superfici abbastanza particolare.
Dall'osservazione del profilo (Fig. 11) si evidenzia che nella fascia compresa dalla foce a circa 12 km., le superfici sono tutte sommitali e distribuite indipendentemente dall'attuale profilo; infatti esse risultano avere un andamento orizzontale o leggermente inclinato verso il mare. Il settore montano � invece interessato da superfici vallive legate verosimilmente all'attuale sistema idrografico.
Al di sopra del pi� antico terrazzo alluvionale del torrente Arzilla, sono state riconosciute lungo i versanti delle valli principali e secondarie diverse superfici erosive. Esse sono il pi� delle volte ben conservate, altre si presentano come semplici variazioni di pendenza o gradini morfologici. Molte volte si � rilevata la presenza di superfici condizionate dalla stratificazione orizzontale degli strati. Di queste superfici sono state considerate solo quelle perfettamente correlabili con altre limitrofe ed erosive. Essendo disposte in pi� livelli, anche le superfici erosive risultano classificabili in vari ordini.
Per effettuare correlazioni occorre che i versanti presentino singolarmente superfici a quote diverse.
Le superfici sommitali non sono legate all'attuale sistema idrografico dell'Arzilla facendo parte del suo spartiacque, ma saranno legate a sistemi idrografici pi� antichi.
Un altro aspetto importante sull'evoluzione del bacino � rappresentato dalla continuit� dei terrazzi alluvionali. Infatti, come gi� accennato, nei settori mediano e inferiore, la piana olocenica � estesa e continua, mentre le successioni alluvionali pi� antiche (II e III ordine) sono presenti in lembi isolati. Il motivo della discontinuit� di tali paleopiane � imputabile ad un approfondimento post-deposizionale del reticolo idrografico con estesa erosione areale gi� dal Pleistocene Medio in relazione alla tettonica dell'area.
Nel settore montano anche la piana olocenica � limitata e discontinua.
Il sottosettore marnoso-calcareo addirittura non presenta livelli terrazzati, segno di un arretramento veloce e continuo molto recente da imputare probabilmente al forte sollevamento della dorsale Montelabbate-Mombaroccio.
Riguardo l'evoluzione del pattern idrografico l'asta principale del fiume si presenta spostata verso nord al centro del bacino mentre a monte e a valle i versanti sono simmetrici. La parte intermedia, oltre alla forte asimmetria dell'asta fluviale, dovuta probabilmente ad una serie di catture verificatisi nel versante meridionale, ha la carattenstica di avere il canale principale non perfettamente concordante con le strutture che lo attraversano. Solo la parte iniziale � chiaramente ortoclinale alle strutture principali.
Sempre in merito all'evoluzione del pattern idrografico, i depositi olocenici del Livello 2 (pi� antico) presentano una sedimentazione a canali multipli anastomizzati, oltre all'estensione notevolmente maggiore di quelli appartenenti al Livello 1 (pi� recente), il quale � tipicamente meandrante. Tale variazione di canale (metamorfosi) � da attribuire alle variazioni di pendenza della valle nonch� alle diverse portate dei fiumi causate da variazioni climatiche.
Lo studio delle variazioni delle caratteristiche morfometriche, evidenzia una relazione fra pendenze della valle e del canale, l'andamento del profilo longitudinale e l'indice di sinuosit� dei meandri attuali dell'Arzilla. Il T. Arzilla � fortemente meandrante con indice medio di sinuosit� pari a 1,5 ma localmente pu� diventare superiore. Riguardo la metamorfosi dei canali secondo Schumm (1986) un sollevamento di pochi mm/anno non � solitamente significativo ai fini evolutivi del canale. Ma l'esperienza di laboratorio dimostra che leggere variazioni di pendenza della piana possono causare variazione nel pattern dei canali. A monte del sollevamento il gradiente del canale e la pendenza della valle diminuiscono e a valle aumentano. Il fiume pu� mantenere il suo gradiente per piccoli aumenti di pendenza valliva, aumentando la sua sinuosit�. Se il sollevamento � pi� drastico, il corso da meandrante pu� diventare braided o forse incidere il suo canale rettificando anche il suo corso come pu� essere successo rettilinei nelle loc. Zonghetti (Zona industriale di Villa Betti), S. Maria dell'Arzilla, la zona a S di S. Andrea, Fenile (meandri incassati poi abbandonati).
Le variazioni del pattern di un canale possono comunque essere messe in relazione non solo alla tettonica ma anche alla variazione di portata liquida e solida dovute al clima o ai suoi tributari nonch� interventi antropici.