طراحی مقطع کانال با کمترین هزینه شامل کمینه کردن مجموع هزینه‌های هر متر از طول کانال تحت شرایط جریان یکنواخت است. این هزینه‌ها شامل هزینه‌های مربوط به پوشش هر متر از طول کانال، هزینه هر مترمکعب عملیات خاکی و هزینه مرتبط با تلفات آب (شامل تلفات نشت و تبخیر) هستند که به‌عنوان تابع هدف در این بررسی درنظر گرفته شده است. تلفات نشت به هندسه کانال و تلفات تبخیر از سطح آزاد آب بستگی دارد. در این بررسی از معادله مانینگ به‌عنوان قید اصلی مسئله استفاده شده است. علاوه بر این قید، در طراحی مقطع بهینه کانال‌ها از دو قید فرعی شامل حداقل سرعت مجاز و عدد فرود، استفاده شده است. برای بهینه‌سازی ابعاد کانال، از الگوریتم بهینه‌سازی مبتنی بر جستجوی مستقیم استفاده شد. با استخراج نتایج مدل بهینه‌سازی در قالب نمودارهای بی‌بعد، امکان طراحی ساده ابعاد بهینه کانال در جهت حداقل کردن هزینه‌های هر متر از طول کانال فراهم می‌شود. با بررسی نتایج این پژوهش می‌توان دریافت که کانال ذوزنقه‌ای با دبی مشخص در شیب جانبی 0.75 دارای بیشترین و در شیب جانبی 1.5 دارای کمترین عمق نرمال است. همچنین در طراحی بهینه کانال مثلثی، عمق نرمال کانال در شیب‌های جانبی بیشتر دارای مقدار کمتری است در حالیکه عرض سطح آب در این حالت افزایش می‌یابد.
