چکیده: با توجه به عظمت بنای سد، حجم بالای مصالح به‌کاررفته و هزینه‌های سنگین احداث آن، کارکرد اقتصادی و جنبه‌های تأمین نیرو و آب، سد یک بنای استراتژیک محسوب می‌گردد. به همین دلیل شکست سد در میان مهم‌ترین حوادث طبیعی و یا مهندسی قرار دارد که رخداد آن می‌تواند باعث یک فاجعه بزرگ با تلفات مخرب و ویرانگر جانی و هم مالی همراه باشد. علاوه بر ماهیت پیچیده جریان شکست سد، وجود موانع و ساختمان‌ها، الگوی تغییرات سریع جریان پائین‌دست سد را عوض می‌کند که باعث پیچیدگی بیشتر مسئله می‌شود؛ بنابراین تمامی تلاش محققین و مهندسین، بررسی همه‌جانبه این پدیده و محدود ساختن ابعاد خسارات ناشی از آن می‌باشد. ازاین‌رو هدف این پایان‌نامه بررسی توانایی و کارایی روش هیدرودینامیک ذرات هموار (SPH)، در مدل کردن پدیده شکست سد در برابر موانع می‌باشد. روش هیدرودینامیک ذرات هموار یک روش لاگرانژی بدون شبکه می‌باشد که در آن هر ذره با توجه به مشخصات جریان اطراف و معادلات حاکم حرکت می‌کند و خواص آب مانند چگالی، فشار و جرم را با خود حمل می‌کند. این روش در بسیاری از زمینه‌های مهندسی مانند مکانیک جامدات، هیدرولیک و اخترشناسی استفاده می‌شود. SPH به دلیل ماهیت لاگرانژی، برای تغییر شکل‌های بسیار بزرگ و گسسته بسیار مناسب می‌باشد. ابتدا به‌منظور صحت سنجی و بررسی دقت روش SPH، تعدادی مدل‌سازی دوبعدی شکست سد در برابر موانع مختلف توسط SPH انجام می‌شود؛ به دلیل محدود بودن اشکال موانع در SPH، مدل‌سازی شکست سد در حالت دوبعدی و هم در حالت سه‌بعدی نیازمند تغییراتی در کد عددی SPHysics، به‌منظور ساخت اشکال مختلف مانع در برابر جریان شکست سد می‌باشد. این تغییرات در کد، در پیوست پایان‌نامه آورده شده‌اند. با مقایسه نتایج مدل‌سازی‌های دوبعدی انجام‌شده با نتایج آزمایشگاهی موجود، مشخص می‌شود که SPH دارای عملکرد مناسبی می‌باشد و نتایج از دقت کافی برخوردار می‌باشند. این پایان‌نامه با هدف ارائه راهکاری مناسب برای کاهش خسارات ناشی از شکست سد می‌باشد تا در صورت وقوع حادثه شکست سد، بتوان با کاهش نیرو و سرعت جریان شدت خسارات را به حداقل رساند. به‌منظور تحقق این هدف ابتدا با استفاده از یک مدل سه‌بعدی شکست سد در برابر یک ستون منفرد، نیروی وارد بر ستون محاسبه می‌شود؛ نیروی وارد بر ستون، توسط کد عددی نوشته شده در پیوست همین پایان نامه محاسبه می شود و با مقایسه نتایج با داده‌های آزمایشگاهی دقت و صحت روش SPH مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. در ادامه تاثیر سه پارامتر شکل موانع، فاصله و شیوه چیدمان موانع درحرکت جریان و نیروی وارد بر موانع موردبررسی قرار می‌گیرد. ابتدا با مقایسه اثر سه مانع استوانه‌ای و مکعبی و ستون مکعبی قرار گرفته در مسیر جریان با زاویه، بر روند جریان، اثر شکل مانع موردبررسی قرار می‌گیرد و مشخص می‌شود که شکل مانع بر روی سرعت جریان و روند شکل‌گیری موج انعکاسی نقش قابل‌ملاحظه‌ای دارد. در انتها نیز با مدل‌سازی جریان در برابر 3 مانع با شیوه قرارگیری و فاصله متفاوت آن‌ها، میزان تأثیر این دو پارامتر بر روی سرعت جریان و نیروی واردشده بر موانع موردبررسی و ارزیابی قرار می‌گیرد. نتایج نشان می‌دهد که تأثیر شیوه قرارگیری موانع بر روی نیروی وارد بر آن‌ها بسیار بیش‌تر از فاصله قرارگیری بین موانع می‌باشد.