در این پایان نامه پس از مرور روشهای تقریب سازی موجود، دو روش تقریب سازی جدید تحت عناوین زیر ارائه شده است : 1 - تقریب درجه دوم . 2 - تقریب درجه دوم توانی. با توجه به اینکه محاسبه مشتقات دوم به روش دقیق بسیار وقتگیر است ، در این روشها مشتقات دوم به روش تقریبی محاسبه شده اند. در این پایان نامه روشهای جدید ارائه شده با روشهای تقریب سازی موجود مقایسه شده و کارائی روشهای جدید به اثبات رسیده است . در پایان این روشها در بهینه سازی سد بتنی وزنی مورد استفاده قرار گرفته و نتایج حاصله ارائه شده اند.