در این مقاله با استفاده از مدل شبیه‌ساز-بهینه‌ساز به طراحی بهینه مبتنی بر قابلیت اعتماد سدهای تاخیری پاره سنگی پرداخته شده است. مطالعه موردی در تحقیق حاضر حوضه آبخیز رودخانه کرگانرود در غرب استان گیلان است که براساس آمار هیدرومتری سالهای 1336-1396 طراحی بهینه سدتاخیری پاره‌سنگی جهت کاهش پیک سیلاب ورودی به شهر تالش با رویکرد طراحی اولیه مبتنی بر بهینه‌سازی تک هدفه و تدقیق طراحی براساس بهینه‌سازی چندهدفه انجام شده است. ابتدا با استفاده از معادلات حاکم، مدل شبیه‌سازی سدتاخیری پاره سنگی تهیه شده است و سپس طرح اولیه سد برای انواع مختلف شیب دیواره سد(70، 75 ،80 و 90 درجه) به دست آمده است. در ادامه هر یک از طرح‌های اولیه به دست آمده با استفاده از بهینه‌سازی به گونه باز طراحی می‌شوند که قیود اطمینان تامین گردند. در نهایت نیز براساس طراحی اولیه به دست آمده، طراحی بهینه مبتنی بر قابلیت اعتماد با استفاده از شبیه سازی مونت کارلو و الگوریتم ژنتیک چندهدفه خود تطبیق انجام می شود. نتایج حاصل از طراحی اولیه نشان دهنده‌ی این موضوع است که در این حالت ضرایب اطمینان برای طرح ارائه شده تامین نمی گردند و نیاز به استفاده از ابزار بهینه ساز برای تامین قیود اطمینان است. در نتیجه از ابعاد به دست آمده از طراحی اولیه به عنوان کران پایین برای مسائل بهینه سازی استفاده شده است. همچنین نتایج حاصل از بهینه سازی چندهدفه برای حالات مختلف سد تاخیری نشان دادکه بهینه‌ترین حالت سد تاخیری برای حالتی است که زاویه دیواره‌ی سد برابر با 80 درجه باشد که در این حالت کمترین هزینه اتفاق می افتد و هزینه در این حالت حدود 20 درصد کمتر از سایر حالات است. همچنین نتایج نشان دهنده‌ی این موضوع است که با کاهش مقدار زاویه در سدتاخیری پاره سنگی هزینه‌ی ساخت سدتاخیری پاره سنگی حدود 40 درصد کاهش می‌یابد. مدل توسعه یافته در این تحقیق امکان بازطراحی و تدقیق طرح اولیه براساس مفاهیم عدم قطعیت، بهینه‌سازی و اعتمادپذیری را فراهم می‌کند و می‌تواند در مطالعات کاربردی مورد استفاده قرار گیرد.