وقوع ضربه قوچ در مسیر خطوط انتقال آب نیروگاههای آبی بخصوص در مواقعی که طول خطوط زیاد بوده و همچنین بار بطور ناگهانی باشد امری اجتناب ناپذیر است . یکی از راههای کاهش اثرات این پدیده، احداث مخزن موجگیر در مسیر انتقال آب می باشد. مخزن موجگیر باعث استهالاک نوسانات جرم ناشی از ضربه قوچ می گردد. استهلاک بیشتر نوسانات موجب می شود که امواج فشاری کمتری به داخل تونل یا لوله کم فشار در بالا دست مخزن موجگیر منتقل گردد و جداره آن در مقابل پائین تری طراحی گردد و بالتبع هزینه های اجرای خطوط لوله که معمولا طول زیادی خواهند داشت بطور قابل توجهی کاهش خواهند یافت . از طرفی چنین طرحی دارای مخزن حجیم تر و در نتیجه پرهزینه تری خواهد بود. لذا ضرورت دارد در طراحی هر یک از بخش های فوق که شدیدا متاثر از یکدیگر می باشند، هزینه های اجرایی مورد توجه قرار گرفته و طرحی که دارای حداقل هزینه ها می باشد انتخاب گردد. در میان انواع مخزن موجگیر، نوع دیفرانسیل آن دارای عملکرد بهتری از نظر هیدورلیکی می باشد. انتخاب صحیح پارامترهای طراحی مخزن موجگیر دیفرانسیل عبارتند از قطر مخزن اصلی، قطر لوله رایزر، سطح مقطح روزنه ها، ارتفاع مخزن اصلی و ارتفاع رایزر. با تغییر پارامترهای فوق در محدوده مجاز طراحی به طرحهای مختلفی دست خواهیم یافت که گر چه از نظر هیدرولیکی می توانند قابل قبول باشند ولی از نظر اقتصادی و هزینه های اجرایی با هم متفاوت می باشند. از میان آنها طرحی که دارای کمترین هزینه اجرایی باشد بعنوان طرح بهینه انتخاب می گردد. هدف از انجام این پایان نامه، تدوین یک برنامه کامپیوتری با استفاده از الگوریتم بهینه سازی غیر خطی بهینه مخازن موجگیر دیفرانسیل می باشد. در این الگوریتم از روش تابع جریمه برای تبدیل مسئله بهینه سازی مفید به مسئله بهینه سازی بدون قید استفاده شده است . با اجرای این برنامه می توان در کمترین زمان به طراحی بهینه مخزن موجگیر دیفرانسیل دست یافت .