空腹重力坝是较为经济的坝型，且常用在，溢流坝段部位.以往，比较系统地对空腹重力‘坝溢流断面进行优化设计的工作，在国内尚不多见.利用可行方向法，对其进行探讨，并给出一个计算实例。计算结果表明，优化后的溢流坝段断面可比常规采用的断面节省坝体工程量17.5%。
溢流断面的优化，采用以下一些基本假定：
1.溢流断面选用10个优化变量，即工x1、x2……x10。
2.已知坝体与地基材料特性，并假定坝体和坝基的材料为均质、连续和各向同性的线弹性体，不考虑坝基中存在断层的情况。
3.坝踵控制应力采用坝基面以上3m处的坝踵应力，抗滑稳定采用抗剪断公式计算，但优化程序中亦有使用摩擦公式的功能。
4.不考虑温度荷载的作用，其作用由工程措施解决。
5.鉴于坝体主要计算荷载为水压力和坝体自重，扬压力对空腹坝体应力的影响随坝水体型变化并不明显，故优化过程中进行应力分沂时，暂不考虑扬压力(即在应力约束中，按重力坝规范中的无扬压力情况考虑)。
采用单位坝长的体积作为目标函数，应力计算采用8结点等参单元，坝基应力计算的边界范围可以变动.约束情况包括应力约束、稳定约束、水力学约束以及几何约束，并同时考虑在以下三种荷载组合情况下，得出最优解。
(一)荷载组合
1.正常水位水压力 坝体自重 闸墩重量 坝上设备荷载；
2.校核洪水位水压力 坝体自重 闸墩重量 坝上设备荷载十泄洪动水压力；
3.空库情况：坝体自重十闸墩重量十坝上设备荷载。
（二）应力约束
1.坝基面以上3m处坝踵不得出现主拉应力(在三种工况下)；
2.在第一种工况下，坝体上游面最小主压应力不得小于0.25rH(r为容重，H为计算应刀处的作用水头)；
3.在三种工况下，离坝基面3m以上的坝体主压应力值不得超过容许压应力值；
4.在三种工况下，空腹边缘最大主拉应力值不得超过坝体容许拉应力值；
5.在三种工况下，下游面最大主拉应力值不得超过容许拉应力值。
(三)稳定约束
1.在第一种工况下，抗滑稳定安全系数大于相应容许值；
2.在第二种工况下，抗滑稳定安全系数大于相应容许值。
(四)水力学约束
由于泄流挑距及下游冲坑深度等涉及水力学的问题多靠经验公式进行估算，巨又通过模型试验进行验证，故暂不加以考虑.所考虑的水力学约束，只是在校核洪水位闸门全开时，堰顶最大负压值不超过3~6m水头(按规范要求)的条件。
(五)几何约束
几何约束包括对变量的上、下界约束，以及变量间的相互几何关系。
