ظرفيت تخليه زهكش پنجه سدهاي خاكي با و بدون هسته رسي

پژوهش حاضر با هدف كاهش گراديان هيدروليكي و در نهايت تضعيف پديده پايپينگ، به بررسي مدل هاي مختلفي از ابعاد هندسي و عملكرد هيدروليكي هسته رسي و زهكش پنجه در سدهاي خاكي پرداخته است. از اين رو، با مدل سازي آزمايشگاهي در دو حالت همگن و ناهمگن، ميزان دبي نشت و سطح تراز فرياتيك در بدنه سد خاكي با قرائت تراز آب در 7 حلقه چاهك مشاهداتي و اندازه گيري فشار پيزومتريك در 30 پيزومتر نصب شده بر روي ديواره كانال، مورد بررسي قرار گرفته است. بر اين اساس، سه نسبت بي بعد  با سه ارتفاع (0.12، 0.20 و 0.28 متر) در زواياي مختلف (45، 60 و 90 درجه) براي بررسي عملكرد و ارائه ي شاخص بهينه ي  در طراحي زهكش پنجه سدهاي خاكي انتخاب گرديد. سپس نتايج حاصل از مدل عدديPLAXIS ، به واسطه پارامتر كاليبراسيون و آزمون آماري PVALUE و RMSE با مدل هاي آزمايشگاهي صحت سنجي شد. نتايج نشان داد ابعاد هندسي مطلوب زهكش پنجه به دليل ارتباط مستقيم تراز آب مخزن با موقعيت خط فرياتيك و محل خروج آن از شيب پايين دست سدهاي خاكي همگن و ناهمگن مستقيما با هدايت هيدروليكي و ارتفاع سطح آب در مخزن سد ارتباط دارد. همچنين نتايج نشان داد كه در سدهاي خاكي ناهمگن، اين مقادير با ضخامت هسته رسي رابطه معكوس دارد. با مقايسه و استفاده از تحليل رگرسيون، معادله اي براي پيش بيني ارتفاع زهكش پنجه سد همگن ارائه شد كه به ازاي مقادير  بزرگتر، داراي دقت بيشتري مي باشد. در نهايت، اندازه زهكش پنجه سد خاكي همگن با زاويه 45 درجه و شاخص  و در حالت ناهمگن، زاويه 45 درجه با شاخص  به عنوان بهينه ترين حالت گزارش شده است.