بررسی عملکرد سدهای بتنی در اثر تغییرات دمای محیط مرتبط با سد به منظور پایش عملکرد آن از درجه ی بالای اهمیت برخوردار است. در سدهای بتنی قوسی با توجه به عملکرد سه بعدی المان های سد، توزیع حرارت، تنش ها و کرنش های بوجود آمده در بدنه ی سد ناشی از بارگذاری های عمده ی استاتیکی یعنی وزن، تغییرات دما و تراز مخزن، می بایست به طور مداوم مورد ارزیابی قرار گیرد. در این تحقیق، مدل سه بعدی از سد بتنی دو قوسی شهید رجایی به روش اجزای محدود جهت تعیین رفتار حرارتی مورد بررسی قرار گرفت. برای تعیین توزیع دمای بدنه ی سد از اطلاعات قرائت شده در طول دوره ی بهره برداری استفاده شده است. نتایج این تحقیق موید صحت آنالیز سه بعدی در نرم افزار ansys و با استفاده از المان 20 گرهی سه بعدی به روش اجزای محدود و دقت بالای مدل عددی در مقایسه با نتایج ثبت شده ی بدست آمده از پایش سالانه ی سد است. همچنین نتایج حاصل از بارگذاری های حرارت، وزن جسم سد و بار هیدرواستاتیک مخزن، نشان دهنده ی عملکرد مناسب سد تحت بارهای اشاره شده است.