ظرفیت تخلیه زهکش پنجه سدهای خاکی با و بدون هسته رسی

پژوهش حاضر با هدف کاهش گرادیان هیدرولیکی و در نهایت تضعیف پدیده پایپینگ، به بررسی مدل های مختلفی از ابعاد هندسی و عملکرد هیدرولیکی هسته رسی و زهکش پنجه در سدهای خاکی پرداخته است. از این رو، با مدل سازی آزمایشگاهی در دو حالت همگن و ناهمگن، میزان دبی نشت و سطح تراز فریاتیک در بدنه سد خاکی با قرایت تراز آب در 7 حلقه چاهک مشاهداتی و اندازه گیری فشار پیزومتریک در 30 پیزومتر نصب شده بر روی دیواره کانال، مورد بررسی قرار گرفته است. بر این اساس، سه نسبت بی بعد  با سه ارتفاع (12/0، 20/0 و 28/0 متر) در زوایای مختلف (45، 60 و 90 درجه) برای بررسی عملکرد و ارایه ی شاخص بهینه ی  در طراحی زهکش پنجه سدهای خاکی انتخاب گردید. سپس نتایج حاصل از مدل عددیPLAXIS ، به واسطه پارامتر کالیبراسیون و آزمون آماری P-VALUE و RMSE با مدل های آزمایشگاهی صحت سنجی شد. نتایج نشان داد ابعاد هندسی مطلوب زهکش پنجه به دلیل ارتباط مستقیم تراز آب مخزن با موقعیت خط فریاتیک و محل خروج آن از شیب پایین دست سدهای خاکی همگن و ناهمگن مستقیما" با هدایت هیدرولیکی و ارتفاع سطح آب در مخزن سد ارتباط دارد. همچنین نتایج نشان داد که در سدهای خاکی ناهمگن، این مقادیر با ضخامت هسته رسی رابطه معکوس دارد. با مقایسه و استفاده از تحلیل رگرسیون، معادله ای برای پیش بینی ارتفاع زهکش پنجه سد همگن ارایه شد که به ازای مقادیر  بزرگتر، دارای دقت بیشتری می باشد. در نهایت، اندازه زهکش پنجه سد خاکی همگن با زاویه 45 درجه و شاخص  و در حالت ناهمگن، زاویه 45 درجه با شاخص  به عنوان بهینه ترین حالت گزارش شده است.