چکیده: شناسایی وضعیت خطوط جریان با استفاده از مدل‌سازی عددی به مهندسین کمک می‌کند تا سازه‌های هیدرولیکی با کارایی بالاتری را طراحی کنند. هدف از این پژوهش، بهینه‌سازی شکل هندسی دیواره هدایت و پله‌ی رو به جریان با روش معیار بهینگی به‌منظور کاهش افت انرژی و حذف امواج عرضی است. معیار بهینه‌سازی، منطبق بودن خط جریان بر مرز جامد و متغیر بهینه‌سازی، مختصات مرز جامد است. برای بهبود شکل هندسی دیواره هدایت و پله‌ی رو به جریان با روش معیار بهینگی برنامه ای با همسازی خطوط نوشته و SPC نام‌گذاری شد. این برنامه با حل معادلات خطوط جریان در نرم‌افزاری به زبان C++ نوشته شد تا مختصات خطوط جریان را به دست آورد و با انتقال مختصات یکی از خطوط جریان انتخابی به مرز جامد سازه،هندسه‌ی سازه را تغییر دهد. برای آزمودن عملکرد این‌که کدام شکل خط جریان بیشترین تأثیر را بر تابع هدف اصلی دارد، ابتدا کانال بسته تک فازی که در مسیر آن،‌ یک پله رو به جریان قرار داشت و مدل دوفازی مخزن سد بالارود به‌منظور ارزیابی تأثیر هندسه‌ی شکل بهبودیافته بر الگوی خط جریان به کمک نرم‌افزار متن‌باز OpenFOAM مدل‌سازی گردید و نتایج آن‌ها با مدل آزمایشگاهی موجود،صحت سنجی شد. سپس مدل‌های مختلف با مدل پیشنهادی مقایسه گشت. نتایج حاصل از خروجی نرم‌افزار OpenFOAM کاهش سی‌درصدی افت فشار را در مدل پله با شکل بهبودیافته نسبت به مدل مستطیلی (آزمایشگاهی) را نشان داد. در مدل بهبودیافته دیواره هدایت تراز ارتفاع آب در مخزن کمینه شد و امواج عرضی حذف و گردابه ای حذف گشت.