Геомаркетинг » ИЗУЧЕНИЕ УСЛОВИЙ ВОЗМОЖНОЙ ПОТЕРИ УСТОЙЧИВОСТИ ДАМБ В ПЕРИОД ПАВОДКА (НА ПРИМЕРЕ ДАМБЫ г. ХАНОЙ)

DOI: 10.25296/1993-5056-2020-15-1-6-18

ПРИОБРЕСТИ ПОЛНУЮ ВЕРСИЮ за 250 руб.

“Инженерная геология”, том XV, №1/2020

ИЗУЧЕНИЕ УСЛОВИЙ ВОЗМОЖНОЙ ПОТЕРИ УСТОЙЧИВОСТИ ДАМБ В ПЕРИОД ПАВОДКА (НА ПРИМЕРЕ ДАМБЫ г. ХАНОЙ)

Динь Т.Х., Фоменко И.К., Вязкова О.Е., Сироткина О.Н.

Динь Т.Х., Фоменко И.К., Вязкова О.Е., Сироткина О.Н., 2020. Изучение условий возможной потери устойчивости дамб в период паводка (на примере дамбы г. Ханой). Инженерная геология, Том ХV, № 1, с. 6–18, https://doi.org/10.25296/1993-5056-2020-15-1-6-18.

Аннотация
Приречные территории г. Ханой являются особо ценными участками в различных аспектах градостроительства: функционально-планировочном, рекреационном и ландшафтно-композиционном. В новых социально-политических условиях переходной экономики Вьетнама преобразования приречных территорий приобретают большое значение как для самого г. Ханой, так и для страны в целом. Особая роль при этом отводится дамбе вдоль р. Ханга (Красной), защищающей город от наводнений. За продолжительную историю ее строительства и эксплуатации известно немало случаев повреждений и разрушений. Рассматриваются возможные механизмы потери устойчивости дамбы в результате изменения гидрологической обстановки. На основе различных подходов проведена оценка устойчивости ее откосов и определена фильтрационная прочность грунтов основания за счет возрастающего во времени в период паводка гидравлического градиента. Задача решалась в плоской постановке, при этом моделирование фильтрации было выполнено методом конечных элементов, а оценка устойчивости дамбы проводилась на основе метода предельного равновесия. Выполненное математическое моделирование позволило оценить устойчивость дамбы с двух позиций: на основе анализа изменения коэффициента устойчивости откоса во времени в период паводка; на основе анализа увеличения гидравлического градиента в грунтах основания в период паводка. Полученные результаты позволяют утверждать, что надежность дамбы зависит как от мощности глинистого слоя в ее основании, так и от продолжительности паводка. Выявленные в процессе математического моделирования факторы, влияющие на устойчивость дамб в период паводков, можно использовать в прогнозных целях для оценки их надежности.

1. Бакланова Д.В., 2016. Расчет фильтрации через земляные дамбы на проницаемом основании. Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации, № 1(21), с. 196–208.
2. Динь Т.Х., Фоменко И.К., Вязкова О.Е., Сироткина О.Н., 2018. Исследование влияния экстремальных паводков на устойчивость защитных дамб (на примере г. Ханоя). Инженерные изыскания, Том XII, № 11–12, с. 26–34, https://doi.org/10.25296/1997-8650-2018-12-11-12-26-34.
3. Динь Т.Х., Вязкова О.Е., Фоменко И.К., Козловский С.В., 2019. К вопросу о причинах и механизмах разрушения берегов
Красной реки в Ханое. Известия высших учебных заведений. Геология и разведка, № 6, с. 88–93, https://doi.org/10.32454/0016-7762-2019-6-88-93.
4. Долгинов Е.А., Као Д.Т., Ле В.З., Нго Т.Л., Башкин Ю.В., 2011. О возможной глубинной природе сейсмической аномалии
северо-западного Вьетнама и ее связи с реактивированной системой «горячей точки» поздней юры-раннего мела. Известия высших учебных заведений. Геология и разведка, № 2, с. 11–16.
5. Дуи А.Х., 2012. Приречные территории города Ханоя (Вьетнам): принципы, направления и мероприятия преобразования и развития. Lambert Academic Publishing, Саарбрюккене, Германия.
6. Елфимов В.И., Кумеров Д.Е., 2012. Влияние толщины водопроницаемого слоя основания на параметры фильтрационного потока при приблизительном равенстве коэффициентов фильтрации тела плотины и его основания. Вестник РУДН. Серия Инженерные исследования, № 4, с. 111–117.
7. Косиченко Ю.М., Бакланова Д.В., 2012. Определение вероятного риска аварии крупного канала вследствие фильтрационных деформаций. Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации, № 1(05), с. 145–156.
8. Ле Ч.Т., 2003. Некоторые результаты численного моделирования, описывающие динамические процессы, происходящие в дамбе. Национальный инженерно-геологический журнал, Том 12, № 2, с. 26–38. (на вьетнамском языке)
9. Пендин В.В., Фоменко И.К., 2015. Методология оценки и прогноза оползневой опасности. ЛЕНАНД, Москва
10. Сироткина О.Н., Фоменко И.К., Горобцов Д.Н., 2017. О классификации математических методов оценки локальной оползневой опасности. Наука России: цели и задачи, Сборник научных трудов по материалам II Международной научной конференции, Часть 2, Екатеринбург, 2017, с. 50–55, https://doi.org/10.18411/sr-10-04-2017-2.
11. Фи Х.Т., Строкова Л.А., 2014. Слабые грунты на территории города Ханоя (Вьетнам). Инженерная геология, № 1, с. 30–36.
12. Фоменко И.К., 2012. Современные тенденции в расчетах устойчивости склонов. Инженерная геология, № 6, с. 44–53.
13. Хаин В.Е., 2001. Тектоника континентов и океанов. Научный мир, Москва.
14. Fomenko I.K., Kurguzov K.V., Zerkal O.V., Sirotkina O.N., 2019. Setting soil strength parameters for slope stability calculations.
In R. Mangushev, A. Zhussupbekov, Y. Iwasaki, I. Sakharov (eds.), Geotechnics fundamentals and applications in construction: new materials, structures, technologies and calculations, рр. 59–64. CRC Press/Balkema, Leiden, The Netherlands,
https://doi.org/10.1201/9780429058882-12.
15. Greco V., 1996. Efficient Monte Carlo technique for locating critical slip surface. Journal of Geotechincal Engineering, Vol. 122,
No. 7, pp. 517–525.
16. Jusseret S., Baeteman C., Dassargues A., 2010. The stratigraphical architecture of the Quaternary deposits as support for hydrogeological modelling of the central zone of Hanoi (Vietnam). Geologica Belgica, Vol. 13, No. 1–2, pp. 77–90.
17. Kohno I., Nishigaki M., Takeshita Y., 1987. Levee failure caused by seepage and preventive measures. Natural Disaster Science, Vol. 9, No. 2, pp. 55–76.
18. Krahn J., 2004. Stability modeling with SLOPE/W. An Engineering Methodology, 1st еdition, Revision 1. GEO-SLOPE International Ltd., Calgary, AB, Canada.
19. Lane E., 1935. Security from under seepage masonry dams on earth foundations. Proceeding of the American Society of Civil Engineers, Vol. 60, No. 1, pp. 1235–1272.
20. Malkawi A.H., Hassan W.F., Sarma S.K., 2001. An efficient search method for finding the critical circular slip surface using the Monte Carlo technique. Canadian Geotechnical Journal, Vol. 38, No. 5, pp. 1081–1089, https://doi.org/10.1139/t01-026.
21. Morgenstern N.R., Price V.E., 1967. A numerical method for solving the equations of stability of general slip surfaces. The Computer Journal, Vol. 9, Issue 4, pp. 388–393, https://doi.org/10.1093/comjnl/9.4.388.
22. Pham Q.T., 2014. Reliability analysis of the Red River dikes system in Viet Nam. Ridderprint B.V., Ridderkerk, The Netherlands,
https://doi.org/10.4233/uuid:852175ad-bcdc-4fe4-ae01-271f2405fd91.
23. Pham Т.X., 2012. River bank erosion assessment in the confluence of Thao, Da and Lo rivers. Vietnam Journal of Earth Sciences, Vol. 34, No. 1, pp. 18–24, https://doi.org/10.15625/0866-7187/34/1/1048.
24. Phung V.Ph., Le D.A., 2011. Tectonic evolution of the southern part of central Vietnam and the adjacent area. Geodynamics and Tectonophysics, Vol. 9, Issue 3, pp. 801–825, https://doi.org/10.5800/GT-2018-9-3-0372.
25. Schmertmann J., 2000. The no-filter factor of safety against piping through sands. Judgment and innovation: the heritage and future of the geotechnical engineering profession, Proceedings of the Geo-Congress'98, Reston, VA, USA, 2000, pp. 65–132,
https://doi.org/10.1061/9780784405376.006.
26. SEEP/W engineering, 2012. Seepage modeling with SEEP/W 2012. GEO-SLOPE International Ltd., Calgary, Canada. URL:
http://downloads.geo-slope.com/geostudioresources/8/0/6/books/seep%20modeling.pdf?v=8.0.7.6129 (дата обращения: 15.02.2020).
27. Wolff T.F., 1994. Evaluating the reliability of exiting levees. Appendix B. Research report prepared for U.S. Army engineer waterways experiment station. Michigan State University, East Lansing, MI, USA. URL: https://www.coursehero.com/file/6326609/1999-evaluating-the-reliability-of-Esisting-levees-ETL/ (дата обращения: 15.02.2020).
28. Zuchiewicz W., Cuòng N.Q., Zasadni J., Yem N.T., 2013. Late Cenozoic tectonics of the Red River fault zone, Vietnam, in the light of geomorphics studies. Journal of Geodynamics, Vol. 69, рр. 11–30, https://doi.org/10.1016/j.jog.2011.10.008.

ДИНЬ ТХЕ ХИЕН
Аспирант кафедры инженерной геологии гидрогеологического
факультета Российского государственного геологоразведочного
университета им. Серго Орджоникидзе (МГРИ), г. Москва, Россия
ФОМЕНКО ИГОРЬ КОНСТАНТИНОВИЧ
Профессор кафедры инженерной геологии гидрогеологического
факультета Российского государственного геологоразведочного
университета им. Серго Орджоникидзе (МГРИ), д.г.-м.н., г. Москва,
Россия
ВЯЗКОВА ОЛЬГА ЕВГЕНЬЕВНА
Профессор кафедры инженерной геологии гидрогеологического
факультета Российского государственного геологоразведочного
университета им. Серго Орджоникидзе (МГРИ), д.г.-м.н., г. Москва,
Россия
СИРОТКИНА ОЛЬГА НИКОЛАЕВНА
Старший научный сотрудник кафедры динамической геологии
геологического факультета Московского государственного
университета им. М.В. Ломоносова, к.г.-м.н., г. Москва, Россия

ENGINEERING GEOLOGY WORLD Vol. XV, No. 1/2020

STUDYING THE CONDITIONS OF POSSIBLE STABILITY LOSS OF DAMS DURING THE FLOOD PERIOD (BY THE EXAMPLE OF THE DAM OF HANOI)

Dinh T.H., Fomenko I.K., Vazkova O.E., Sirotkina O.N.

Dinh T.H., Fomenko I.K., Vazkova O.E., Sirotkina O.N., 2020. Studying the conditions of possible stability loss of dams during the flood period (by the example of the dam of Hanoi). Engineering Geology World, Vol. XV, No. 1, pp. 6–18, https://doi.org/10.25296/1993-5056-2020- 15-1-6-18.

The riverain territories of Hanoi are especially valuable sites in different aspects of urban planning: functional and planning, recreational and landscape-composition. In the new socio-political conditions of the transitional economy of Vietnam, the transformation of the riverrain territories gain great value both for the city of Hanoi and for the country in general. The special role at the same time is assigned to the dam along the Khanga River (Red), protecting the city from floods. For a long history of its construction and exploitation of the dam in Hanoi city, many cases of its damage and destruction are known. Possible mechanisms of loss of dam stability as a result of a change of the hydrological situation are considered. Based on different approaches, the stability of its slopes was assessedand the filtration durability of the foundation soil at the expense of increasing in time in the period of a flood of the hydraulic gradient was determined. The problem was solved in the flat statement, at the same time modeling of filtrationhas been executed by the finite element method, and assessment of the stability of the dam was carried out based on limit equilibrium method. The executed mathematical modeling has allowed evaluating the stability of the dam from two positions: based on the analysis of changes in the slope stability coefficient of the dam in time during the flood period; based on the analysis of the increase in the hydraulic gradient in the foundation soil during the flood period. The results obtained suggest, that the reliability of the dam depends on the thickness of the clay layer at its base and on the flood duration. The factors revealed in the course of mathematical modeling influencing the stability of dams during the floods period can be used in the forecast purposes for assessment of their reliability.

Vietnam mathematical modeling Hanoi limit equilibrium methods finite element method hydraulic gradient the stability of the dam over time

1. Baklanova D.V., 2016. Calculating filtration through earth dams at permeable foundation. Scientific Journal of Russian Scientific Research Institute of Land Improvement Problems, No. 1(21), pp. 196–208. (in Russian)
2. Dinh T.H., Fomenko I.K., Vazkova O.E., Sirotkina O.N., 2018. Investigation of the influence of extreme floods on the stability of
protective dams (using the example of Hanoi city). Engineering Survey, Vol. XII, No. 11–12, pp. 26–34, https://doi.org/10.25296/1997-8650-2018-12-11-12-26-34. (in Russian)
3. Dinh T.H., Vyazkova O.E., Fomenko I.K., Kozlovskiy S.V., 2019. Causes and mechanisms of the destruction of the Red River banks in Hanoi. Proceedings of Higher Educational Establishments. Geology and Exploration, No. 6, pp. 88–93, https://doi.org/10.32454/0016-7762-2019-6-88-93. (in Russian)
4. Dolginov E.A., Kao D.T., Le V.Z., Ngo T.L., Bashkin Yu.V., 2011. About possible abyssal nature of seismic anomaly in North-West
Vietnam and its relation with reactivated "hot spot" system of Late Jurassic - Early Cretaceous period. Proceedings of Higher Educational Establishments. Geology and Exploration, No. 2, pp. 11–16. (in Russian)
5. Dui A.Kh., 2012. The riverine territories of the city of Hanoi (Vietnam): principles, directions and measures of transformation and development. Lambert Academic Publishing, Saarbrücken, Germany. (in Russian)
6. Elfimov V.I., Kumerov D.E., 2012. Effect of water-permeable foundation layer thickness on filtration flow data with approximate
equality of dam body and its foundation filtration factors. RUDN Journal of Engineering Researches, No. 4, pp. 111–117. (in Russian)
7. Kosichenko Yu.M., Baklanova D.V., 2012. Determination of the probable emergency risk of large scale canal due to the seepage deformations. Scientific Journal of Russian Scientific Research Institute of Land Improvement Problems, No. 1(05), pp. 145–156. (in Russian)
8. Le Ch.T., 2003. Some results of numerical modeling describing the dynamic processes occurring in the dam. National Geological Engineering Journal, Vol. 12, No. 2, pp. 26–38. (in Vietnamese)
9. Pendin V.V., Fomenko I.K., 2015. Methodology for assessing and predicting landslide hazard. LENAND, Moscow. (in Russian)
10. Sirotkina O.N., Fomenko I.K., Gorobtsov D.N., 2017. On the classification of mathematical methods for assessing local landslide hazard. Russian science: goals and tasks, Collection of scientific papers on the materials of the II International scientific Conference, Part 2, Yekaterinburg, 2017, pp. 50–55, https://doi.org/10.18411/sr-10-04-2017-2. (in Russian)
11. Phi H.T., Strokova L.A., 2014. Soft soils of the Hanoi territory (Vietnam). Inzhenernaya geologiya, No. 1, pp. 30–36. (in Russian)
12. Fomenko I.K., 2012. Current trends in slope stability calculations. Inzhenernaya geologiya, No. 6, pp. 44–53. (in Russian)
13. Hain V.E., 2001. Tectonics of continents and oceans. Nauchniy mir, Moscow. (in Russian)
14. Fomenko I.K., Kurguzov K.V., Zerkal O.V., Sirotkina O.N., 2019. Setting soil strength parameters for slope stability calculations.
In R. Mangushev, A. Zhussupbekov, Y. Iwasaki, I. Sakharov (eds.), Geotechnics fundamentals and applications in construction: new materials, structures, technologies and calculations, рр. 59–64. CRC Press/Balkema, Leiden, The Netherlands,
https://doi.org/10.1201/9780429058882-12.
15. Greco V., 1996. Efficient Monte Carlo technique for locating critical slip surface. Journal of Geotechincal Engineering, Vol. 122,
No. 7, pp. 517–525.
16. Jusseret S., Baeteman C., Dassargues A., 2010. The stratigraphical architecture of the Quaternary deposits as support for hydrogeological modelling of the central zone of Hanoi (Vietnam). Geologica Belgica, Vol. 13, No. 1–2, pp. 77–90.
17. Kohno I., Nishigaki M., Takeshita Y., 1987. Levee failure caused by seepage and preventive measures. Natural Disaster Science, Vol. 9, No. 2, pp. 55–76.
18. Krahn J., 2004. Stability modeling with SLOPE/W. An Engineering Methodology, 1st еdition, Revision 1. GEO-SLOPE International Ltd., Calgary, AB, Canada.
19. Lane E., 1935. Security from under seepage masonry dams on earth foundations. Proceeding of the American Society of Civil Engineers, Vol. 60, No. 1, pp. 1235–1272.
20. Malkawi A.H., Hassan W.F., Sarma S.K., 2001. An efficient search method for finding the critical circular slip surface using the Monte Carlo technique. Canadian Geotechnical Journal, Vol. 38, No. 5, pp. 1081–1089, https://doi.org/10.1139/t01-026.
21. Morgenstern N.R., Price V.E., 1967. A numerical method for solving the equations of stability of general slip surfaces. The Computer Journal, Vol. 9, Issue 4, pp. 388–393, https://doi.org/10.1093/comjnl/9.4.388.
22. Pham Q.T., 2014. Reliability analysis of the Red River dikes system in Viet Nam. Ridderprint B.V., Ridderkerk, The Netherlands,
https://doi.org/10.4233/uuid:852175ad-bcdc-4fe4-ae01-271f2405fd91.
23. Pham Т.X., 2012. River bank erosion assessment in the confluence of Thao, Da and Lo rivers. Vietnam Journal of Earth Sciences, Vol. 34, No. 1, pp. 18–24, https://doi.org/10.15625/0866-7187/34/1/1048.
24. Phung V.Ph., Le D.A., 2011. Tectonic evolution of the southern part of central Vietnam and the adjacent area. Geodynamics and Tectonophysics, Vol. 9, Issue 3, pp. 801–825, https://doi.org/10.5800/GT-2018-9-3-0372.
25. Schmertmann J., 2000. The no-filter factor of safety against piping through sands. Judgment and innovation: the heritage and future of the geotechnical engineering profession, Proceedings of the Geo-Congress'98, Reston, VA, USA, 2000, pp. 65–132,
https://doi.org/10.1061/9780784405376.006.
26. SEEP/W engineering, 2012. Seepage modeling with SEEP/W 2012. GEO-SLOPE International Ltd., Calgary, Canada.
URL: http://downloads.geo-slope.com/geostudioresources/8/0/6/books/seep%20modeling.pdf?v=8.0.7.6129 (accessed: 15 February 2020).
27. Wolff T.F., 1994. Evaluating the reliability of exiting levees. Appendix B. Research report prepared for U.S. Army engineer waterways experiment station. Michigan State University, East Lansing, MI, USA. URL: https://www.coursehero.com/file/6326609/1999-evaluating-the-reliability-of-Esisting-levees-ETL/ (accessed: 15 February 2020).
28. Zuchiewicz W., Cuòng N.Q., Zasadni J., Yem N.T., 2013. Late Cenozoic tectonics of the Red River fault zone, Vietnam, in the light of geomorphics studies. Journal of Geodynamics, Vol. 69, рр. 11–30, https://doi.org/10.1016/j.jog.2011.10.008.

THE HIEN DINH
Postgraduate student of the Department of Engineering Geology,
Hydrogeological Faculty, Ordzhonikidzе Russian State Geological
Prospecting University (MGRI), Moscow, Russia
IGOR K. FOMENKO
Professor of the Department of Engineering Geology, Hydrogeological
Faculty, Ordzhonikidzе Russian State Geological Prospecting University
(MGRI), DSc (Doctor of Science in Geology and Mineralogy), Moscow,
Russia
OLGA E. VAZKOVA
Professor of the Department of Engineering Geology, Hydrogeological
Faculty, Ordzhonikidzе Russian State Geological Prospecting University
(MGRI), DSc (Doctor of Science in Geology and Mineralogy), Moscow,
Russia
OLGA N. SIROTKINA
Senior researcher of the Department of Dynamic Geology, Faculty of
Geology, Lomonosov Moscow State University, PhD (Candidate of
Science in Geology and Mineralogy), Moscow, Russia

Статьи из журнала

ИЗУЧЕНИЕ УСЛОВИЙ ВОЗМОЖНОЙ ПОТЕРИ УСТОЙЧИВОСТИ ДАМБ В ПЕРИОД ПАВОДКА (НА ПРИМЕРЕ ДАМБЫ г. ХАНОЙ)

“Инженерная геология”, том XV, №1/2020

Авторы: Динь Т.Х., Фоменко И.К., Вязкова О.Е., Сироткина О.Н.

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ ПЕРЕУПЛОТНЕНИЯ НА ОСНОВЕ СТАТИСТИЧЕСКИХ ЗАВИСИМОСТЕЙ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ИНДЕКСА КОМПРЕССИИ. ЧАСТЬ 3. ВЕРИФИКАЦИОННЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ МЕТОДА И ОСНОВНЫЕ ПРИЧИНЫ ПЕРЕУПЛОТНЕНИЯ ГРУНТОВ НА ТЕРРИТОРИИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГА

“Инженерная геология”, том XV, №1/2020

Автор: Васенин В.А.

На основании результатов оценки распределения давления переуплотнения в толще слабых голоценовых отложений на нескольких площадках, расположенных в пределах Приневской низины, предложены и проанализированы механизмы реализации переуплотнения слабой глинистой толщи. Для ...

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИЗМЕНЕНИЯ ВУЛКАНОГЕННЫХ ПОРОД В ЗОНЕ КИСЛОТНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ЮЖНО-КАМБАЛЬНЫХ ТЕРМАЛЬНЫХ ПОЛЕЙ (ЮЖНАЯ КАМЧАТКА)

“Инженерная геология”, том XV, №1/2020

Авторы: Фролова Ю.В., Рычагов С.Н., Чернов М.С., Суровцева К.И., Кузнецов Р.А., Большаков И.Е.

В последние десятилетия в мире происходит активное хозяйственное и туристическое освоение геотермальных районов, которое предполагает изучение инженерно-геологических условий территорий, включая оценку физико-механических свойств слагающих их пород. В России с точки ...

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ФАЗОВОГО И ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ ВЛАГИ В ДИСПЕРСНЫХ МЕРЗЛЫХ И ПРОМЕРЗАЮЩИХ ГРУНТАХ. Часть 1

“Инженерная геология”, том XV, №1/2020

Автор: Комаров И.А.

Для построения термодинамического уравнения состояния мерзлых грунтов использован аксиоматический подход, развитый в работах К. Каратеодори и др. В первой части статьи обсуждаются вопросы фазового равновесия влаги, применительно к морозным и ...