جهت عبور امن زه از بدنه سدهای خاکی، از سیستم زهکشی با توان آبگذری کافی استفاده می شود. بدیهی است که افزایش بی دلیل ابعاد زهکش ها، هزینه های اجرایی طرح را بالا برده و به غیراقتصادی شدن طرح خواهد انجامید. در تحقیق حاضر، جهت محاسبه ی ابعادی بهینه برای زهکش ها در سدهای خاکی با هسته رسی، تعداد 165 مدل سدخاکی با ارتفاع بین 50 تا 300 متر و سیستم زهکش مایل و افقی و با فرض پی نفوذناپذیر در نرم افزار geo studio 2007 مدل شده است. ارتفاع سد خاکی، طول زهکش مایل و عرض قاعده هسته سه متغیر اصلی در مدلسازی ها درنظر گرفته شده اند. بعد از محاسبه ی ضریب اطمینان پایداری شیروانی پایین دست در نرم افزار seep/w، با کدنویسی و استفاده از toolbax شبکه عصبی در نرم افزار matlab، یک شبکه عصبی جهت تعیین ارتباط میان متغیرهای ارتفاع سد، طول زهکش های افقی و مایل، ضخامت زهکش ها و نسبت حجم مصالح خشک به اشباع بدنه به عنوان ورودی و ضرایب اطمینان پایداری به عنوان خروجی تهیه شده است. نتایج تحقیق نشان داد، بهترین معماری شبکه عصبی جهت این هدف، دارای 4 لایه ( دو لایه ورودی و خروجی و دو لایه پنهان) با آرایش 1-1-5-5 می باشد. سپس جهت بهینه یابی ابعاد زهکش ها با تابع هدف حداقل حجم مصالح با بیشترین ضریب پایداری، از الگوریتم ژنتیک با کدنویسی در نرم افزار matlab استفاده شده است. آنالیز مدل ها نشان داد که بهینه ترین ترکیب زهکش ها شامل طول 0 تا 1/5 ارتفاع سد برای زهکش مایل و عرض قاعده ی هسته ی بین 3.0 تا 5.0 برابر ارتفاع سد می باشد.