پایداری عملکرد مخازن بزرگ به توانایی آن‌ها در حفظ یک تعادل بلندمدت میان جریان ورودی، حجم ذخیره و جریان خروجی وابسته است. با این حال، شواهد فزاینده‌ای نشان می‌دهد که بسیاری از سامانه‌های مخزنی تحت فشارهای اقلیمی و مدیریتی، رفتار غیرایستا و تغییر رژیم را تجربه می‌کنند. در این مطالعه، دینامیک‌های عملیاتی سد سفیدرود با استفاده از داده‌های روزانه چهار متغیر کلیدی جریان ورودی (IFR)، حجم ذخیره مخزن (RSV)، تراز سطح آب (RWL) و جریان خروجی کل (OFR) در دوره ۱۶ سال آبی (۱۳۸۸–۱۴۰۴) مورد تحلیل قرار گرفت. برای شناسایی تغییرات ساختاری و رفتاری سامانه، مجموعه‌ای از روش‌های آماری و چندمقیاسی شامل آزمون نقطه تغییر Pettitt، آزمون روند Mann–Kendall همراه با شیبSen ، تجزیه STL، همبستگی پویای پنجره‌ای و تحلیل موجک پیوسته (CWT) به‌کار گرفته شد. نتایج نشان‌دهنده وقوع یک شکست ساختاری معنادار در حوالی سال آبی ۱۳۹۴–۱۳۹۵ است که با کاهش حدود ۳۷٪ حجم ذخیره مخزن، افت تراز سطح آب، فروپاشی همبستگی بین IFR و RSV و افزایش نوسانات کوتاه‌مدت همراه بوده است. تحلیل فصلی و آزمون حساسیت با حذف دوره آبیاری کشاورزی نشان داد که رهاسازی‌های فصلی، هرچند موجب تشدید نوسانات کوتاه‌مدت می‌شوند، عامل اولیه این تغییر رژیم نیستند. جابه‌جایی توان موجک RSV از مقیاس‌های سالانه به مقیاس‌های ۶۰–۱۲۰ روزه نیز بیانگر گذار سامانه از بهره‌برداری مبتنی بر برنامه‌ریزی بلندمدت به تصمیم‌گیری‌های واکنشی و کوتاه‌مدت است. این شواهد نشان می‌دهد که سد سفیدرود پس از سال ۱۳۹۴–۱۳۹۵ دیگر در یک حالت steady-state قابل بازگشت قرار ندارد و دچار «شکست ایستایی» شده است.