L’evoluzione delle città è importante per tracciare una visione idrologica dei territori e della loro sostenibilità in quanto morfologie e usi urbani regolano i processi afflussi-deflusso. L’analisi dei flussi idrici nelle aree urbane in diverse condizioni consente di valutare la risposta idrologica, le caratteristiche idromorfiche e la loro interrelazione con le caratteristiche urbane, architettoniche o amministrative. Questo studio presenta un approccio per l’analisi idromorfica dei cambiamenti dei bacini urbani e la valutazione della risposta idrologica applicata alla città di Matera (Italia). Matera – in particolare i Sassi – rappresenta un caso di studio ideale: nella sua storia si è evoluta come un complesso ecosistema urbano di abitazioni e infrastrutture idriche per la raccolta, lo stoccaggio e il drenaggio, mentre negli ultimi anni la trasformazione della città ha portato a frequenti eventi di alluvione pluviale urbano. Lo studio ha adottato per le simulazioni idrodinamiche diversi modelli bidimensionali: una versione adattata di FLO-RA-2D e LISFLOOD-FP con tre schemi numerici (Acceleration, Flow-Limited e Roe). L’analisi di due scenari di urbanizzazione (1954 e 2019) ha permesso di individuare le aree urbane più soggette a fenomeni di alluvione, coincidenti con la viabilità e le aree a valle.