Structural Mechanics of Engineering Constructions and BuildingsStructural Mechanics of Engineering Constructions and BuildingsСтроительная механика инженерных конструкций и сооружений1815-52352587-8700Peoples’ Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba (RUDN University)4616810.22363/1815-5235-2025-21-3-207-215SUEUSVAnalytical and numerical methods of analysis of structuresАналитические и численные методы расчета конструкцийResearch ArticleSeepage and Stability of an Earth Dam under the Condition of Rainfall InfiltrationФильтрация и устойчивость грунтовой плотины при просачивании дождевой водыhttps://orcid.org/0009-0004-8298-9971NguyenHoang P.T.НгуенХоанг Фуонг Тхао

Member, Department of Hydroelectric Power Engineering

сотрудник департамента гидроэнергетических сооружений

thaonhp@pecc3.com.vnhttps://orcid.org/0000-0002-4928-6236PhamNgoc T.ФамНгок Тхинь

Doctor of Civil Engineering, Lecturer, Faculty of Civil Engineering

доктор технических наук, преподаватель, факультет гражданского строительства

thinhtls@tlu.edu.vnhttps://orcid.org/0000-0001-8750-0021NguyenThi M. S.НгуенТхи Май Суонг

Doctor of Civil Engineering, Lecturer, Faculty of Civil Engineering

доктор технических наук, преподаватель, факультет гражданского строительства

suongntm@tlu.edu.vnhttps://orcid.org/0000-0002-8497-5280NgoVan L.НгоВан Линь

Doctor of Civil Engineering, Lecturer, Faculty of Civil Engineering

доктор технических наук, преподаватель, факультет гражданского строительства

ngovanlinh@tlu.edu.vnhttps://orcid.org/0000-0001-9600-0539DangVan P.ДангВан Фу

Doctor of Civil Engineering, Lecturer, Faculty of Civil Engineering

доктор технических наук, преподаватель, факультет гражданского строительства

phudv@tlu.edu.vnPower Engineering Consulting JSC3Акционерное общество «Энергетический консалтинг»Thuyloi UniversityУниверситет Туйлой0909202521320721529092025Copyright ©; 2025, Nguyen H.P., Pham N.T., Nguyen T.M., Ngo V.L., Dang V.P.Copyright ©; 2025, Нгуен Х.Ф., Фам Н.Т., Нгуен Т.М., Нго В.Л., Данг В.Ф.2025Nguyen H.P., Pham N.T., Nguyen T.M., Ngo V.L., Dang V.P.Нгуен Х.Ф., Фам Н.Т., Нгуен Т.М., Нго В.Л., Данг В.Ф.https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0https://journals.rudn.ru/structural-mechanics/article/view/46168

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.

Исследовано влияние осадков на поровое давление воды в грунте и устойчивость откоса грунтовой плотины. В качестве объекта исследования была выбрана грунтовая плотина водохранилища Хакхоан, расположенного в провинции Биньфыок, Вьетнам. Для моделирования влияния осадков на изменение порового давления воды в грунте и устойчивость откоса использовались модули SEEP/W и SLOPE/W программного обеспечения GEOSTUDIO. Анализ проводился на основе четырех различных сценариев выпадения осадков, представляющих собой различные уровни интенсивности. Результаты показали, что осадки вызывают значительные изменения в поровом давлении воды и снижают устойчивость откоса, при этом степень воздействия варьируется в зависимости от сценария. Среди них наибольшее дестабилизирующее влияние оказал сценарий с осадками умеренной интенсивности и продолжительного характера (Сценарий 3). Понимание того, как осадки влияют на поровое давление и коэффициенты безопасности откоса, имеет решающее значение для оценки устойчивости в условиях наихудшего сценария и разработки соответствующих эксплуатационных и профилактических мероприятий.

Slope stabilityEffects of rainfall on slope stabilityNumerical simulationProlonged rainfallLandslideустойчивость откосавлияние осадков на устойчивость откосачисленное моделированиедлительные осадкиоползеньAfungang 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: WVRDFVAlcántara-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/10.1007/978-3-031-39012-8Gian 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/10.1080/19475705.2017.1401561Nolasco-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: LHCCYULehmann 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/10.1029/2019WR025233Yang 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: MLFZNKRahardjo 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).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/w11040741Tong 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).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: XZDYCQФам 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: XZDYCQHuat 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.2006.154.160Yubonchit 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.1943-5622.0000865Salinas-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: KOSWLXBrunetti 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_280Rahardjo 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: ASOPKRZhang 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.2011.164.5.299Dang 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).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.2019.17.1.109Leong 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)123Fredlund D.G., Xing A. Equations for the soil-water characteristic curve. Canadian Geotechnical Journal. 1994;31:521-532. https://doi.org/10.1139/t94-061van 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/sssaj1980.03615995004400050002xFredlund D.G., Rahardjo H. Soil Mechanics for Unsaturated Soils. Wiley. 1993. https://doi.org/10.1002/9780470172759