چکیده: برای تحلیل، طراحی و پیش بینی عملکرد سازه هایی که در داخل و یا بر روی توده سنگ ها ساخته می شوند، نیازمند درک صحیح ویژگی های ژئومکانیکی توده سنگ از قبیل مقاومت، تغییرشکل-پذیری، چسپندگی و زاویه اصطکاک داخلی هستیم. در این تحقیق ابتدا با توجه به وجود دسته درزه های متعدد در ساختگاه مخزن بالادست نیروگاه تلمبه ذخیره ای سد آزاد و همچنین هندسه شیب نواحی مختلف شیروانی، انواع شکست های احتمالی در مخزن تشخیص داده شده است. سپس داده های ابزار دقیق موجود در ناحیه شمال شرق مخزن (ناحیه گسله با طولی درحدود 400 متر) مورد بررسی قرار گرفته و نیز با بهره گیری از تکنیک تحلیل برگشتی و با استفاده از نرم افزار FLAC 2D، پارامترهای ژئومکانیکی توده سنگ از قبیل مدول تغییرشکل، چسپندگی و زاویه اصطکاک داخلی تعیین گردیدکه به ترتیب مقادیر حاصل از آن ها 1 گیگاپاسگال، 127 کیلوپاسکال و 35 درجه تعیین گردید. از پارامترهای مقاومتی که با انجام تحلیل برگشتی بدست آمده اند، می‌توان به عنوان پارامترهای ورودی جهت ‌تحلیل پایداری، طراحی بهینه سیستم نگهداری، تعیین ایمنی سیستم نگهداری و غیره استفاده کرد. در مرحله بعد، از روش تحلیلی جهت ارزیابی خطر لرزه خیزی منطقه استفاده شده است که با توجه به تحلیل صورت گرفته گسل کرگینه با بزرگی 3/7 در مقیاس ریشتر به عنوان خطر ناک ترین گسل موجود در محدوده مورد مطالعه شناخته شد. در نهایت با تحلیل دینامیکی مخزن مذکور، جابه جایی-ها و کرنش های ایجاد شده در نقاط مختلف شیروانی در اثر وقوع زلزله محتمل مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج حاصل از تحلیل دینامیکی نشان می دهد که در قسمت شمال شرقی مخزن بالادست (زون گسله، که بحرانی ترین زون در محدوده مخزن می باشد) جابجایی افقی در راستای عمود بر سینه کار شیروانی در نقاط بحرانی از جمله پله دوم به 20 سانتی متر و جابجایی در راستای قائم به 5 سانتی متر می رسد و نیز با بررسی نمودار حاصل از کرنش برشی در برخی نقاط از جمله پله دوم، مقدار کرنش 06/0 را داریم، که با توجه به این نتایج در برخی از نقاط مخزن، ناپایداری خواهیم داشت.