به منظور مطالعۀ تأثیر توأم به کارگیری زهکش و دیوارۀ آب بند در سدهای بتنی یا انحرافی و تعیین موقعیت بهینه آنها، رفتار هیدرولیکی دیواره های آب بند و زهکش در عمق های مختلف روی پی ناهمگن ماسه ای به صورت عددی و آزمایشگاهی بررسی شد. در مدل آزمایشگاهی ساخته شده، مقادیر نشت و فشار پیزومتری در 18 نقطه از مدل تحت چهار هد آبی مختلف برداشت گردید. بعد از واسنجی و صحت سنجی مدل ریاضی با داده های آزمایشگاهی، موقعیت بهینۀ دیواره های آببند با استفاده از مدل عددی اجزای محدود تعیین گردید. نتایج این تحقیق به هر دو صورت آزمایشگاهی و عددی نشان داد که استفاده از زهکش در حضور دو دیوارۀ آببند سبب افزایش مقدار دبی نشت، کاهش چشمگیر مقدار زیرفشار و کاهش گرادیان خروجی نسبت به حالت مبنا (بدون دیواره آببند و زهکش) می شود. همچنین، افزایش عمق زهکش سبب افزایش مقدار دبی نشت و کاهش گرادیان خروجی می گردد، اما تأثیر چندانی بر تغییر نیروی زیرفشار ندارد. نتایج تحقیق همچنین نشان داد که در صورت وجود دو دیوارۀ آب بند، موقعیت بهینۀ دیوارۀ آب بند بالادست در حضور زهکش در پاشنۀ سد و دیوارۀ پایین دست به فاصلۀ 0.27 طول بدنه از پنجه است که در این حالت هر سه پارامتر یعنی دبی نشت، زیرفشار و گرادیان خروجی کمترین مقدار خود را خواهند داشت.