Ядро грунтовой плотины является единственным противофильтрационным элементом сооружения, которое практически полностью останавливает водный поток, стремящийся пройти тело плотины насквозь (из верховой призмы плотины в её низовую призму, и далее — в нижний бьеф). В связи с этим при проектировании грунтовых плотин особое внимание уделяют конструкции и материалу её ядра. Тело ядра плотины не может быть повреждено или деформировано при любых фильтрационных процессах, которые возникают на протяжении всего срока эксплуатации гидроузла. И здесь важнейшей характеристикой этого служит т. н. фильтрационная прочность материала ядра.
При разработке конструкции ядра грунтовой плотины учитываются различные критерии, обеспечивающие фильтрационную прочность грунта, из которого отсыпается ядро. Эти критерии можно представить в виде следующих требований:
1. Максимальный градиент напора Imax при выходе фильтрующегося потока из ядра (т.е. на плоскости сопряжения низовой грани ядра с переходной зоной) согласно проекту должен быть ниже критического градиента контактного выпора Iвыпор.крит:
Imax < Iвыпор.крит.
2. Скорость фильтрации в потенциальных трещинах материала ядра Vтрещ должна быть меньше размывающей скорости грунта ядра Vразмыв:
Vтрещ < Vразыв.
3. Градиент напора I должен быть меньше градиента Iсуфф, при котором в трещинах, которые могут потенциально появиться в ядре, активизируется суффозия:
I < Iсуфф.
4. В проектируемых фильтрах переходной зоны ядра (которые обеспечивают сопряжение материала ядра и основного тела плотины), не должны наблюдаться фильтрационные деформации δфильтр.
В инженерной документации все приведенные параметры (градиенты напора и др.) определяются по соответствующим методикам для конкретных условий и свойств материала самого ядра, его переходной зоны и основного тела плотины.