Seepage and Stability of an Earth Dam under the Condition of Rainfall Infiltration


Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Аннотация

The effect of precipitation on the pore pressure of water in the soil and the stability of the slope of an earthen dam is investigated. The earth dam at Khac Khoan reservoir in Binh Phuoc province, Vietnam, was chosen as the case study. In doing so, the SEEP/W and SLOPE/W modules of the GEOSTUDIO software simulate the effects of rainfall on the changes of pore-water pressure of soil and the stability of the earth dam. Four distinct rainfall scenarios representing different intensities were used for the analyses to assess their impact on soil pore-water pressure and stability of the earth dam. The results show that rainfall induces notable changes in pore-water pressure and reduces slope stability, with the magnitude of these effects varying by scenario. Among the scenarios, the moderate-intensity, prolonged rainfall (Scenario 3) exerted the most significant destabilizing influence. Understanding how rainfall alters pore-water pressures and slope safety factors is crucial for evaluating stability under worst-case conditions and formulating appropriate operational and maintenance strategies.

Авторлар туралы

Hoang Nguyen

Power Engineering Consulting JSC3

Email: thaonhp@pecc3.com.vn
ORCID iD: 0009-0004-8298-9971

Member, Department of Hydroelectric Power Engineering

32 Ngo Thoi Nhiem, District 3, Ho Chi Minh City, Vietnam

Ngoc Pham

Thuyloi University

Email: thinhtls@tlu.edu.vn
ORCID iD: 0000-0002-4928-6236

Doctor of Civil Engineering, Lecturer, Faculty of Civil Engineering

175 Tay Son, Dong Da St, Ha Noi, Vietnam

Thi Nguyen

Thuyloi University

Email: suongntm@tlu.edu.vn
ORCID iD: 0000-0001-8750-0021

Doctor of Civil Engineering, Lecturer, Faculty of Civil Engineering

175 Tay Son, Dong Da St, Ha Noi, Vietnam

Van Ngo

Thuyloi University

Email: ngovanlinh@tlu.edu.vn
ORCID iD: 0000-0002-8497-5280

Doctor of Civil Engineering, Lecturer, Faculty of Civil Engineering

175 Tay Son, Dong Da St, Ha Noi, Vietnam

Van Dang

Thuyloi University

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: phudv@tlu.edu.vn
ORCID iD: 0000-0001-9600-0539

Doctor of Civil Engineering, Lecturer, Faculty of Civil Engineering

175 Tay Son, Dong Da St, Ha Noi, Vietnam

Әдебиет тізімі

  1. Afungang R.N., Bateira C.V. Temporal probability analysis of landslides triggered by intense rainfall in the Bamenda Mountain Region, Cameroon. Environmental Earth Sciences. 2016;75:1032. https://doi.org/10.1007/s12665-016-5835-7 EDN: WVRDFV
  2. Alcántara-Ayala I., Arbanas Ž., Cuomo S., Kazuo D.H., Snježana K., Arbanas M., Mikoš M., Sassa K., Sassa S., Tang H., Tiwari B. Progress in Landslide Research and Technology. Springer Nature Switzerland, Cham, 2023;2(1). https://doi.org/10.1007/978-3-031-39012-8
  3. Gian Q.A., Tran D.T., Nguyen D.C., Nhu V.H., Tien Bui D. Design and implementation of site-specific rainfall-induced landslide early warning and monitoring system: a case study at Nam Dan landslide (Vietnam). Geomatics. Natural Hazards and Risk. 2017;8(2):1978-1996. https://doi.org/10.1080/19475705.2017.1401561
  4. Nolasco-javier D., Kumar L. Deriving the rainfall threshold for shallow landslide early warning during tropical cyclones: a case study in northern Philippines. Natural Hazards. 2018;90(2):921-941. https://doi.org/10.1007/s11069-017-3081-2 EDN: LHCCYU
  5. Lehmann P., von Ruette J., Or D. Deforestation Effects on Rainfall-Induced Shallow Landslides: Remote Sensing and Physically-Based Modelling. Water Resources Research. 2019;55(11):9962-9976. https://doi.org/10.1029/2019WR025233
  6. Yang K., Nguyen T.S., Rahardjo H., Lin D. Deformation characteristics of unstable shallow slopes triggered by rainfall infiltration. Bulletin of Engineering Geology and the Environment. 2021;80:317-344. https://doi.org/10.1007/s10064-020-01942-4 EDN: MLFZNK
  7. Rahardjo H., Leong E.C., Deutscher M.S., Gasmo J.M., Tang S.K. Rainfall-Induced Slope Failures. NTU-PWD Geotechnical Research Centre, Nanyang Technological University, Singapore, 2000. Available from: https://hdl.handle.net/10356/84941 (accessed: 08.04.2025).
  8. Duong T.T., Do D.M., Yasuhara K. Assessing the effects of rainfall intensity and hydraulic conductivity on riverbank stability. Water. 2019;11(4):741. https://doi.org/10.3390/w11040741
  9. Tong A.T., Dao H.H., Tran D.Q. Slope stability due to prolonged heavy rainfall: numerical simulation using SEEP/W and SLOPE/W. Journal of Science, Technology and Engineering Mien Tay Construction University. 2024;09:41-48. Available from: https://vjol.info.vn/index.php/mtu/article/view/99191 (accessed: 08.04.2025).
  10. Pham T.N., Trieu A.N., Dang T.T. Influence of precipitation types on slope stability: Analysis using numerical modeling. Engineering Research. 2024;5:3-12. (In Russ.) EDN: XZDYCQ
  11. Фам Н.Т., Триеу А.Н., Данг Т.Т. Влияние различных видов атмосферных осадков на устойчивость склонов: расчет с помощью численного моделирования // Инженерные исследования. 2024. № 5. 3-12. EDN: XZDYCQ
  12. Huat B.B., Ali F.H., Rajoo R.S. Stability Analysis and Stability Chart for Unsaturated Residual Soil Slope. American Journal of Environmental Sciences. 2006;2(4):154-160. https://doi.org/10.3844/ajessp.2006.154.160
  13. Yubonchit S., Chinkulkijniwat A., Horpibulsuk S., Jothityangkoon C., Arulrajah A., Suddeepong A. Influence factors involving rainfall-induced shallow slope failure: Numerical study. International Journal of Geomechanics. 2017;17(7). https://doi.org/10.1061/(ASCE)GM.1943-5622.0000865
  14. Salinas-jasso J.A., Velasco-tapia F., Navarro de león I., Salinas-jasso R.A., Alva-niño E. Estimation of rainfall thresholds for shallow landslides in the Sierra Madre Oriental, northeastern Mexico. Journal of Mountain Science. 2020;17:1565-1580. https://doi.org/10.1007/s11629-020-6050-2 EDN: KOSWLX
  15. Brunetti M.T., Peruccacci S., Antronico L., Bartolini D., Deganutti A.M., Gariano S.L., Iovine G., Luciani S., Luino F., Melillo M., Palladino M.R., Parise M., Rossi M., Turconi L., Vennari C., Vessia G., Viero A., Guzzetti F. Catalogue of rainfall events with shallow landslides and new rainfall Thresholds in Italy. Engineering Geology for Society and Territory. Cham: Springer Publ.; 2015;2:1575-1579. https://doi.org/10.1007/978-3-319-09057-3_280
  16. Rahardjo H., Li X.W., Toll D.G., Leong E.C. The effect of antecedent rainfall on slope stability. Geotechnical and Geological Engineering. 2001;19(3-4):371-399. https://doi.org/10.1023/A EDN: ASOPKR
  17. Zhang L.L., Zhang J., Zhang L.M., Tang W.H. Stability analysis of rainfall-induced slope failure: a review, proceedings of the institution of civil engineers. Geotechnical Engineering. 2011;164:299-316. https://doi.org/10.1680/geng.2011.164.5.299
  18. Dang T.N.T., Duong T.T., Dinh T.Q. Investigation and assessment of the conditions and causes of landslides around Van Hoi Lake, Hoai An, Binh Dinh. Journal of Building Science and Technology. 2020;(4):59-68. Available from: https://tapchi.ibst.vn/chi-tiet/nghien-cuu-danh-gia-hien-trang-va-nguyen-nhan-truot-lo-xung-quanh-ho-van-hoi-huyen-hoai-an-tinh-binh-dinh.html (accessed: 08.04.2025).
  19. Tran A.T.P., Kim A.R., Cho G.C. Numerical modeling on the stability of slope with foundation during rainfall. Geomechanics and Engineering. 2019;17:109-118. https://doi.org/10.12989/gae.2019.17.1.109
  20. Leong E.C., Rahardjo H. Permeability functions for unsaturated soils. Journal of Geotechnical and Geoenviron-mental Engineering. 1997;123:1118-1126. https://doi.org/10.1061/(ASCE)1090-0241(1997)123
  21. Fredlund D.G., Xing A. Equations for the soil-water characteristic curve. Canadian Geotechnical Journal. 1994;31:521-532. https://doi.org/10.1139/t94-061
  22. van Genuchten M.Th. A Closed-form Equation for Predicting the Hydraulic Conductivity of Unsaturated Soils. Soil Science Society of America Journal. 1980;44:892-898. https://doi.org/10.2136/sssaj1980.03615995004400050002x
  23. Fredlund D.G., Rahardjo H. Soil Mechanics for Unsaturated Soils. Wiley. 1993. https://doi.org/10.1002/9780470172759

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».