برآورد دقیق ضریب‏ زبری رودخانه‏ها همواره یکی از مسایل مهم و اساسی در مطالعات هیدرولیک مجاری روباز بوده است که باعث شده مطالعات گسترده‏ای جهت تعیین آن صورت پذیرد. با این وجود، تا به امروز تعیین دقیق این ضریب میسر نبوده است. در این تحقیق سعی بر ارائه روشی جدید و دقیق برای این ضریب بر پایه روش‏های بهینه‏سازی شده است. در کنار این مسئله، به تعیین رابطه‏ای بین عمق آب و دبی رودخانه پرداخته شد. از این رابطه می‏توان در برنامه‏ریزی‏های منابع آب(بررسی کیفیت آب، تخصیص آب مخزن به بخش‏های مختلف)، تعیین حداکثر رقوم سطح آب، پهنه‏بندی و کنترل سیلاب استفاده نمود. در این تحقیق مقدار ضریب زبری مانینگ و رابطه دبی-اشل با ترکیب روش بهینه‏سازی و مدل سازی هیدرولیکی، با استفاده از اطلاعات تراز سطح آب تعیین شده است. جهت مدل‏سازی هیدرولیکی از نرم‏افزار hec-ras در حالت جریان ماندگار و برای بهینه‏سازی از الگوریتم ژنتیک نرم‏افزار matlab استفاده شد. تابع هدف تعریف شده برابر با مجموع مربعات اختلاف بین مقادیر مشاهده‏ای و محاسبه‏ای تراز سطح آب انتخاب شد. در حل مسأله بهینه‏سازی ابتدا ضرایب زبری و دبی‏های فرضی را به نرم‏افزار hec-ras وارد کرده و پس از اجرای مدل، مقادیر تراز سطح آب در هر مقطع مشخص شد. اگر مقادیر بدست آمده از hec-ras به مقادیر مشاهده‏ای نزدیک بودند(به بیان دیگر اگر تابع هدف را براساس معیاری که از پیش تعیین شده حداقل نمود) در این صورت مقادیر ضرایب مانینگ و دبی‏های تولید شده مقادیری بهینه می‏باشند. در غیر این صورت این فرآیند با تولید مقادیر دیگری از ضرایب زبری مانینگ و دبی‏ها ادامه پیدا می‏کند تا جایی که تابع هدف حداقل گردد. در این تحقیق روند حل مسأله برای رودخانه‏های تک شاخه‏ای و چندشاخه‏ای انجام گرفت که نتایج حاکی از دقت بالا در تخمین ضرایب زبری و دبی‏ها دارد.