سدهای خاکی، به عنوان ارکان اصلی مدیریت منابع آب، نقش بی‌بدیلی در کنترل سیلاب و تأمین آب ایفا می‌کنند. چالش مهم در طراحی این سدها، انتخاب محل بهینه برای هسته نفوذناپذیر است که بر نشت، فشار و پایداری سازه اثر می‌گذارد. این پژوهش، با استفاده از داده‌های واقعی یک سد خاکی در آذربایجان شرقی، اثر موقعیت هسته بر گرادیان هیدرولیکی و نیروی زیرفشار را بررسی می‌کند.

شبیه‌سازی‌های عددی با نرم‌افزار Seep/W انجام شد و سه موقعیت هسته مورد بررسی قرار گرفت: مرکزی، متمایل به بالادست و متمایل به پایین‌دست. شرایط مرزی و ویژگی‌های مصالح ثابت نگه داشته شدند تا اثر موقعیت هسته به دقت ارزیابی شود.

نتایج نشان داد که موقعیت هسته تأثیر چشمگیری بر رفتار هیدرولیکی سد دارد. در مدل با هسته مرکزی، گرادیان هیدرولیکی 40 درصد کاهش یافت و نشت آب به 2.5 لیتر بر ثانیه در متر محدود شد. در مدل متمایل به بالادست، گرادیان هیدرولیکی 25 درصد افزایش و نیروی زیرفشار به 120 کیلوپاسکال رسید. در مدل متمایل به پایین‌دست، نیروی زیرفشار 35 درصد بیشتر از حالت مرکزی شده و به 150 کیلوپاسکال افزایش یافت.

این یافته‌ها، اهمیت انتخاب موقعیت مناسب هسته را در کاهش نشت، کنترل فشار و حفظ ایمنی سد نشان می‌دهد. قرارگیری هسته در موقعیت مرکزی، بهترین عملکرد را در کاهش گرادیان هیدرولیکی و نیروی زیرفشار دارد. انتخاب نامناسب موقعیت هسته می‌تواند به افزایش فشارهای داخلی و کاهش ایمنی سازه منجر شود. این تحقیق، راهنمای مؤثری برای طراحی بهینه سدهای خاکی و افزایش پایداری آن‌ها ارائه می‌دهد.