针对采用平面体系法在设计大孔口高水头斜支臂弧形闸门时存在的结构计算误差显著、空间角度定义模糊、自重及重心估算不准、二维出图表达不全面等问题，引入基于水工金属结构大数据技术的空间体系法，开展斜支臂弧形闸门整体结构设计。明确了支臂偏斜角与支铰偏斜角、支臂间夹角与支臂竖向平面投影夹角的几何差异，提高了启闭力的计算精度。与空间体系设计法相比，平面体系设计法在闸门自重、重心、启门力及闭门力的误差分别达到9.1%、11.3%、37.5%和18.4%。在此基础上，本文将空间体系设计法贯穿于闸门整体结构分析计算和三维出图全过程，推动了闸门设计手段从平面简化计算向空间精确模拟的升级。研究成果不仅弥补了平面体系设计法的理论缺陷，也为大型及超大型表孔斜支臂弧形闸门的高质量、高效率设计提供了可靠的技术路径，可为同类型闸门结构的设计提供借鉴。