RevBrasEngBarragensMaio2017

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REVISTA BRASILEIRA DE
COMITÊ BRASILEIRO DE BARRAGENS ANO IV Nº 04 MAIO 2017 COMITÊ BRASILEIRO DE BARRAGENS
EDIÇÃO 
ESPECIAL 
BELO 
MONTE
COMITÊ BRASILEIRO DE BARRAGENS – CBDB
REPRESENTANTE DA COMISSÃO INTERNACIONAL DE 
GRANDES BARRAGENS (ICOLD-CIGB) NO BRASIL
DIRETORIA 
PRESIDENTE BRASIL PINHEIRO MACHADO
VICE-PRESIDENTE FABIO DE GENNARO CASTRO
DIRETOR-SECRETÁRIO LUCIANO NOBRE VARELLA
DIRETOR DE COMUNICAÇÕES RICARDO AGUIAR MAGALHÃES
DIRETOR TÉCNICO CARLOS HENRIQUE MEDEIROS
SUPERINTENDENTE PEDRO PAULO SAYÃO BARRETO
NÚCLEOS REGIONAIS - DIRETORES 
BA - ROBERTO FACHINETTI
CE - ANA TERESA DE SOUSA PONTE
GO/DF - ÁLVARO ARAÚJO
MG - TERESA CRISTINA FUSARO
PR - CARLOS INFANTE
PE - AURÉLIO ALVES DE VASCONCELOS
RJ - CELSO JOSÉ PIRES FILHO
RS - LÚCIA WILHELM VÉRAS DE MIRANDA
SC - SÉRGIO CORRÊA PIMENTA
SP - FABIO LUIZ RAMOS DE ABREU
COMISSÕES TÉCNICAS NACIONAIS - COORDENADORES 
BARRAGENS DE CONCRETO
JOSÉ MARQUES FILHO
BARRAGENS DE ENROCAMENTO COM FACE DE CONCRETO 
E NÚCLEO DE ASFALTO 
BAYARDO MATERON
BARRAGENS DE REJEITOS
JOAQUIM PIMENTA DE ÁVILA
BARRAGENS DE TERRA E ENROCAMENTO
RICARDO AGUIAR MAGALHÃES
CONDICIONANTES REGULATÓRIOS À REALIZAÇÃO DE 
BARRAGENS E RESERVATÓRIOS
RAYMUNDO GARRIDO
FORMAS DE CONTRATAÇÃO DE SERVIÇOS DE ENGENHARIA 
E CONSTRUÇÃO
RICARDO HEY ANDRZEJEWSKI 
HIDRÁULICA EM BARRAGENS
BRASIL PINHEIRO MACHADO
IMPACTO AMBIENTAL DE BARRAGENS E RESERVATÓRIOS
SANDRA ELISA FAVORITO RAIMO
OBRAS DE PROTEÇÃO E CONTENÇÃO DE FLUXO DE DETRITOS 
DIMITRY ZNAMENSKY
REGISTRO DE BARRAGENS
SÉRGIO CORRÊA PIMENTA
SEGURANÇA DE BARRAGENS
CARLOS HENRIQUE MEDEIROS
USOS MÚLTIPLOS DE RESERVATÓRIOS
FÁBIO DE GENNARO CASTRO
CBDB - Comitê Brasileiro de Barragens
Rua Real Grandeza, 219 - Bloco C - Sala1007
Bairro Botafogo - Rio de Janeiro/RJ - Brasil 
CEP 22281-900 FAX 055 21 2528 5959 
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ICOLD - International Commission on Large Dams
CIGB - Commission Internationale des Grands Barrages
Comissão Internacional de Grandes Barragens 
61, avenue Kléber - 75116 - Paris - France
TÉL. FAX +33 1 4704 1780 FAX +33 1 5375 1822
E-MAIL secretaire.general@icold-cigb.org 
WEB http://www.icold-cigb.net
COMITÊ EXECUTIVO
BRASIL PINHEIRO MACHADO
CARLOS HENRIQUE MEDEIROS
RICARDO AGUIAR MAGALHÃES
GERÊNCIA DE PUBLICAÇÕES 
PEDRO PAULO SAYÃO BARRETO
COORDENAÇÃO EDITORIAL
RICARDO AGUIAR MAGALHÃES
JORNALISTA RESPONSÁVEL
CLÁUDIA RODRIGUES BARBOSA
PROJETO GRÁFICO 
E DIAGRAMAÇÃO
URSULA FUERSTENAU
FOTOLITO / IMPRESSSÃO 
GRÁFICA PALLOTTI
TIRAGEM 
1.000 EXEMPLARES
Publicação de responsabilidade do CBDB
COMITÊ BRASILEIRO DE BARRAGENS
A Revista Brasileira de Engenharia de 
Barragens (RBEB) é uma publicação 
técnica aperiódica do Comitê Brasileiro 
de Barragens (CBDB), distribuída em 
todo o território nacional e direcionada 
aos profissionais que atuam na 
Engenharia de Barragens em geral e em 
obras associadas. Os artigos assinados 
são de expressa responsabilidade 
de seus autores e não refletem, 
necessariamente, a opinião do CBDB. 
Todos os direitos reservados ao CBDB. 
Nenhuma parte de seus conteúdos pode 
ser reproduzida por qualquer meio sem a 
autorização, por escrito, dos editores.
A Revista Brasileira de Engenharia de Barragens (RBEB) tem por objetivo a 
publicação de artigos científicos e de relatos técnicos inerentes à Engenharia de 
Barragens em geral, de modo a explicitar os conhecimentos técnicos atualizados, 
que sejam úteis tanto para a operação das empresas que projetam, constroem ou 
operam barragens, como para os centros de pesquisa e as universidades que se 
dedicam ao desenvolvimento da Engenharia de Barragens.
O Conselho Editorial, abaixo nominado, é o órgão responsável pela definição 
da linha editorial e pela qualidade técnica dos trabalhos. Está composto por 
membros selecionados entre os sócios do Comitê Brasileiro de Barragens 
(CBDB) com comprovada experiência profissional ou acadêmica em cada um 
dos 16 temas a seguir relacionados.
TEMAS E COMPOSIÇÃO DO CONSELHO EDITORIAL
HIDRÁULICA E VERTEDORES
MARCELO GIULIAN MARQUES, NELSON LUIZ DE SOUZA PINTO
GEOTECNIA E FUNDAÇÕES 
ALBERTO DE SAMPAIO FERRAZ JARDIM SAYÃO, MILTON ASSIM KANJI
GEOLOGIA DE ENGENHARIA
RICARDO ANTÔNIO ABRAHÃO
HIDROLOGIA
HEINZ DIETER FILL, MÁRIO CICARELLI PINHEIRO
ENERGIA
FLÁVIO MIGUEZ DE MELLO, JERSON KELMAN, FRANCISCO LUIZ SIBUT GOMIDE
CONCRETO, TECNOLOGIA E MATERIAIS
SELMO SHAPIRA KUPERMAN, WALTON PACELLI DE ANDRADE, JOSÉ 
MARQUES FILHO
EQUIPAMENTOS HIDROMECÂNICOS
PAULO CEZAR FERREIRA ERBISTI, JOÃO CARLOS MATHEUS
BARRAGENS DE TERRA E DE ENROCAMENTO 
CIRO HUMES, PAULO TEIXEIRA DA CRUZ, CÁSSIO BAUMGRATZ VIOTTI
BARRAGENS DE FACE DE CONCRETO E DE NÚCLEO ASFÁLTICO 
BAYARDO MATERÓN, CIRO HUMES
INSTRUMENTAÇÃO 
ARSENIO NEGRO JR., JOÃO FRANCISCO ALVES SILVEIRA, RUBEN JOSÉ 
RAMOS CARDIA
BARRAGENS DE CONCRETO COMPACTADO A ROLO (CCR)
FRANCISCO RODRIGUES ANDRIOLO, WALTON PACELLI DE ANDRADE
MEIO AMBIENTE 
MARÍLIA PIRONI SCOMBATTI, SÍLVIA HELENA PIRES
SEGURANÇA DE BARRAGENS
CARLOS HENRIQUE DE A. C. MEDEIROS, TERESA CRISTINA FUSARO
TÚNEIS
TARCÍSIO BARRETO CELESTINO
RECURSOS HÍDRICOS
BENEDITO PINTO FERREIRA BRAGA JÚNIOR
MUDANÇAS CLIMÁTICAS
MARIA ASSUNÇÃO FAUS DA SILVA DIAS
3REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
EDITORIAL
Edição Especial - Belo Monte
Nesta Edição Especial dedicada ao Complexo Belo 
Monte, localizado no rio Xingu, no Estado do Pará, 
apresentamos inovações de Engenharia resultantes de 
muito empenho na interpretação do sítio e amplo 
debate sobre formas de aproveitamento responsável 
da Amazônia. Os artigos aqui publicados fornecem visão geral e detalhes técnicos 
relevantes sobre este grandioso empreendimento, com soluções que comprovam a 
qualidade e expertise da Engenharia de Barragens brasileira. 
A logística complexa das estruturas do empreendimento é compartilhada pelos 
autores, bem como o planejamento construtivo, inclusive de aspectos importantes 
em relação às barragens de terra e terra-enrocamento. Veremos os desafios para a 
construção dos diques e do Canal de Derivação, considerado o maior canal artificial 
do mundo, com extensão de 16 km. Conectado pelo Reservatório Intermediário, que 
consiste em um lago artificial paralelo à calha do rio Xingu, o Canal de Derivação não 
possui precedente em termos de vazão de adução. 
Seu volume de escavação foi superior a 100 milhões de m3, fato que exigiu 
rigoroso estudo das etapas de construção e da disposição dos materiais escavados. 
Conceitos de Engenharia conduziram para a definição da geometria e o resultado foi 
a concepção do manejo e sistema de drenagem dos igarapés que afluem ao Canal. 
A Revista aborda também os condicionantes geológico-geotécnicos e as soluções 
adotadas para construir, na área do Graben do Macacão, um espigão de arenito que 
funciona como barragem natural na região geológica. Segundo os autores, as técnicas 
utilizadas para este desafio são diferentes das usadas nas fossas tectônicas, com 
flancos trapezoidais não alongados e arcabouço estrutural controlado por linhas de 
fraqueza, constituindo zonas de falhas em degraus. 
A UHE Belo Monte é do tipo fio d’água, ou seja, ela permite a geração de mais 
energia no período de cheia e menos energia no período de seca, com foco nos 
condicionantes sociais e ambientais inerentes ao entorno do local de implantação 
do empreendimento. Em outras palavras: a UHEBM não opera com reservatório de 
regularização. 
Chama a atenção a estrutura do Vertedouro com elevado grau de afogamento 
por jusante, o que diferencia sua concepção. Tabelas, fórmulas e muitas imagens 
demonstram aos leitores dados de projeto, construção e controle tecnológico das 
estruturas de concreto. Cabe ressaltar o conteúdo sobre a avaliação do desempenho 
das dosagens de concreto à resistência à compressão axial, com foco na economia 
de recursos e no consumo dematerial cimentício. 
Acompanhe a descrição do sistema AutoLab, que gerencia processos de coleta, 
análise das informações da Central de Concreto e Laboratório, em tempo real, para 
Controle de Qualidade. São relatados os procedimentos e aspectos do monitoramento 
e do desempenho através do Plano de Segurança de Barragens (PSB), que monitora 
as barragens, os diques e as demais estruturas - apoiadas sobre os mais diversos 
tipos de fundação.
Esperamos que vocês tenham uma boa e proveitosa leitura sobre projeto, 
construção e operação do Complexo UHE Belo Monte e seus grandes desafios.
Carlos Henrique Medeiros
Diretor Técnico CBDB
ARTIGOS
SUMÁRIOSUMÁRIO
Tema: Energia 
Tema: Hidráulica e Vertedores
Tema: Hidráulica e Vertedores
Tema: Geotecnia e Fundações
Tema: Concreto, Tecnologia e Materiais
Tema: Concreto, Tecnologia e Materiais
Tema: Hidráulica e Vertedores
Tema: Hidráulica e Vertedores
Tema: Hidráulica e Vertedores
Tema: Hidráulica e Vertedores
Tema: Concreto, Tecnologia e Materiais
Tema: Concreto, Tecnologia e Materiais
Tema: Energia
Tema: Segurança de Barragens
A construção do Complexo Hidrelétrico de Belo Monte 
- quarta maior do mundo em capacidade instalada
05
UHE Belo Monte - Canal de Derivação: maior 
canal artificial do mundo para geração hidrelétrica
22
Reservatório Intermediário conecta 
Canal de Derivação à Casa de Força Principal
31
Condicionantes geológico-geotécnicos e soluções 
de tratamento dos arenitos do Graben do Macacão
52
Material cimentício para o Projeto Belo Monte59
Análise da eficiência dos 
concretos do Projeto Belo Monte
69
Verificação da estabilidade de revestimento 
em enrocamento no fundo do Canal de Derivação 
da UHE Belo Monte
79
Revisão de conceitos para projetos de vertedouros 
de baixa queda com elevado grau de submergência – 
aplicação ao Vertedouro de Belo Monte
86
Estudos hidráulicos de alternativas 
de defletores de gabiões para o Canal de 
Transposição de Peixes da UHE Belo Monte
92
Autolab - Sistema de Gerenciamento 
do Controle Tecnológico 
108
Minimização de infiltrações entre concreto de 
primeiro e segundo estágios para turbinas tipo Bulbo
122
UHE Belo Monte - sítio Pimental e o desvio do Xingu129
O sítio Belo Monte e seus desafios para 
atingir 11.000 MW 100% brasileiros
99
Segurança de Barragens da UHE Belo Monte39
4 WWW.CBDB.ORG.BR
Atualização dos Inventários Hidroenergéticos dos rios brasileiros
Erton Carvalho 
O Comitê Brasileiro de Barragens (CBDB) dá sequência aos dois projetos selecionados como os 
mais importantes pela entidade para todo o País: a implementação da Lei de Segurança de Barragens 
(lei nº 12.334 de 20 de setembro de 2010) e a campanha para priorizar o uso múltiplo da água. Dentro 
dessas relevantes tarefas, convém ressaltar a análise da atual situação do Inventário dos Potenciais 
Hidroelétricos das Bacias Hidrográficas Brasileiras. Afinal, após a década de noventa, o referido 
Inventário vem sendo limitado mediante o uso exclusivo de reservatórios sem contemplar volumes para 
a regularização de vazões. 
O sistema elétrico nacional tem como suporte os grandes reservatórios, implantados no período de 1960 a 1980, que totalizam mais 
de 250 bilhões de m3 de volume útil. A atual política é de disponibilizar para o nosso sistema elétrico aproveitamentos denominados a fio 
d’ água, isto é, com reservatórios sem volumes para a regularização de vazões. Basta dizer que no período de 1990 a 2015, o volume 
útil total disponibilizado nos reservatórios foi somente da ordem de 8,5 bilhões de m3. 
A proposição do CBDB é implementar e disponibilizar os reservatórios para atender ao uso múltiplo da água. Recentemente, as 
crises de abastecimento para o uso do homem foram marcadas pela falta de água em cidades brasileiras do porte de São Paulo, por 
exemplo. A capital paulista foi precisou enfrentar um rigoroso racionamento. As justificativas são as limitações impostas pelos órgãos 
ambientais devido aos impactos causados pelos reservatórios ao meio ambiente. 
Eles deveriam ser também analisados considerando as consequências devido à obrigatória substituição da energia hidráulica pela 
energia gerada com o uso de combustíveis fósseis - que emitem gases de efeito estufa, o que contribui para as mudanças climáticas 
no globo terrestre. Ambas são responsáveis pelo suporte de energia na base do sistema elétrico brasileiro. 
O principal impacto ambiental produzido pelos reservatórios ocorre com maior importância no próprio curso d’água, com ou sem 
reservatório de regularização de vazões. O impacto complementar com o acréscimo dos volumes para obter regularização de vazões 
pode ser compensável com reposição ou indenização de bens tangíveis, e assistência educacional e social às populações atingidas.
O Inventário das Bacias Hidrográficas Brasileiras foi iniciado com o trabalho realizado pelo grupo CANAMBRA, que fez o Inventário 
Hidrelétrico de toda a região Centro-Sul do País. Tal produção contou com o fundamental apoio organizacional e técnico da Companhia 
Energética de Minas Gerais (CEMIG), de Furnas Centrais Elétricas S.A. e da Companhia Energética de São Paulo. Surgiram, então, as 
primeiras grandes hidrelétricas nacionais. Entre elas estavam: as usinas de Furnas (no rio Grande), Três Marias (no rio São Francisco) e, 
ainda, as hidrelétricas do Complexo Urubupungá e as usinas de Jupiá e Ilha Solteira, no rio Paraná. 
Os Inventários das Bacias Hidrográficas dos rios Tocantins e Araguaia e da Bacia Amazônica foram realizados pela Centrais Elétricas 
do Norte do Brasil S.A. (ELETRONORTE). Desse inventário, destaque para os empreendimentos em fase de geração no rio Madeira 
(Santo Antônio e Jirau), Tucuruí no rio Tocantins e Belo Monte no rio Xingu. 
Em decorrência da importância em aperfeiçoar o uso dos nossos recursos hídricos, o CBDB enviou, em dezembro de 2013, uma 
carta dirigida para a Presidência da República. O documento solicitava providências para que o órgão responsável providenciasse uma 
atualização do citado inventário, de modo a considerar os reservatórios de regularização de vazões.
Ressalvamos que tal providência vem ao encontro das atuais e futuras necessidades do Brasil. 
HOLOFOTE
Erton Carvalho. Engenheiro Civil, especialização em Hidrologia e Hidraúlica. Foi Professor Assistente da Universidade Federal de Goiás e Professor 
Adjunto da Universidade Federal do Rio de Janeiro. Experiência de 50 anos em estudo e projetos de empreendimentos hidráulicos tais como 
Aproveitamento Hidrelétrico de Capanda (Angola), UHE Santo Antonio, Itumbiara, Corumbá , Serra da Mesa e Teles Pires, entre outros. Experiência 
em inspeção e auditoria de barragens construídas. Publicou 32 artigos em Congressos Internacionais e Nacionais. Palestrante sobre os temas: 
Matriz Energética Brasileira, Desvio de Rios, Desempenho de vertedouros e Segurança de Barragens. No Comitê Brasileiro de Barragens - CBDB: 
Diretor Administrativo -Financeiro, Diretor de Comunicações, Diretor Técnico e Presidente.
5REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
ENERGIA
A CONSTRUÇÃO DO COMPLEXO 
HIDRELÉTRICO DE BELO MONTE:
QUARTA MAIOR DO MUNDO EM 
CAPACIDADE INSTALADA
José BIAGIONI de Menezes | Diretor de Construção – Norte Energia S.A.
Oscar Machado BANDEIRA | Superintendente de Engenharia – Norte Energia S.A.
Daniel Teixeira LEITE | Engenheiro Civil Sênior – Norte Energia S.A.
O Complexo Hidrelétrico de Belo Monte, cujo objetivo é a geração de energia 
elétrica, está sendo construído no rio Xingu, no Estado do Pará, abrangendo áreas 
dos municípios de Altamira e Vitória do Xingu. A operação comercial de sua 
primeira unidade geradora iniciou em abril de 2016.
Até março de 2017, já tinham sido instaladas cinco unidades geradoras com 
turbinas Francis e potência nominal igual a 611,1 MW, no sítio Belo Monte, e mais 
seis unidades geradoras do tipo Bulbo com turbinas Kaplan de eixo horizontal e 
potência nominal igual a 38,85 MW, no sítio Pimental. Com isso, o totalde potência 
instalada foi de 3.288,6 MW. O número representa 29% da potência total a ser 
instalada: 11.233,1 MW - o que corresponde a 24 unidades geradoras nas duas 
Casas de Força. 
O arranjo das estruturas compreende quatro sítios distintos e distantes entre si, 
desde as obras do barramento principal no Xingu, no sítio Pimental, até o local onde 
está sendo construída a Casa de Força Principal, no sítio Belo Monte. A distância em 
linha reta de cerca de 40 km torna esse empreendimento diferente de qualquer outro 
já construído no Brasil ou no exterior, em complexidade e logística. São seis barragens 
de terra e terra-enrocamento, 30 diques, um Canal de Cerivação (considerado o 
maior canal artificial do mundo), duas Casas de Força, e um Vertedouro com 18 
comportas e capacidade de vertimento de 62.000 m³/s. 
Todo esse complexo de obras civis necessário para permitir o início enchimento 
dos reservatórios principal e intermediário, foi executado num tempo recorde de 
4,2 anos. Sua conclusão ocorreu em fevereiro de 2016. Aproximadamente 35 mil 
trabalhadores estiveram envolvidos com a empreitada durante o pico das obras. 
Atualmente, as obras civis se concentram na montagem das unidades geradoras 
remanescentes e na execução do concreto de 2° estágio da Casa de Força de Belo 
Monte.
Belo Monte HPP, whose objective is the generation of power has been 
built on the Xingu River, in the State of Pará, Brazil, it encompassed 
areas of the towns of Altamira and Vitória do Xingu, it started the 
commercial operation of its first generating unit in April 2016,.
By March 2017 had already been installed with five generating units 
with Francis turbines with nominal power equal to 611.1 MW in Belo 
Monte site and six generating units of type bulb with Kaplan Horizontal 
Axis turbines, with nominal power equal to 38.85 MW in Pimental site, 
totaling 3,288.6 MW of total amount of 11,233.1 MW to be installed. 
The layout of the structures comprises four distinct and distant sites, 
since the works of the main dam on the Xingu River in the Pimental 
site to Belo Monte, the site of the the main powerhouse, with a straight 
distance of about 40 km.
This one makes this project different from any other one already 
built in Brazil or abroad, in complexity and logistics, with six earth 
and earth-rockfill dams, thirty dikes, a power canal considered the 
largest artificial one in the world, two powerhouses and a spillway 
with eighteen gates, with a flow capacity of 62,000 m³/s.
The entire civil works complex necessary carried out to allow the 
start of the filling of the main and intermediate reservoirs in a record 
time of 4.2 years, in November and December 2015 respectively, and 
its conclusion in February 2016, involving approximately thirty-five 
thousand workers at the peak of construction.
Currently, the civil works are concentrated in the assembly of the 
remaining generating units and in the placement of the concrete of 
second stage of Belo Monte powerhouse.
RESUMO ABSTRACT
6 WWW.CBDB.ORG.BR
1. INTRODUÇÃO
Construir uma das maiores usinas hidrelétricas do mundo na região Amazônica foi um dos grandes desafios de engenharia, logística e socioambiental 
que a Norte Energia S.A. (empreendedora do Complexo 
Hidrelétrico) e todas as demais empresas envolvidas com 
a construção da UHE Belo Monte tiveram que enfrentar.
O Complexo Hidrelétrico de Belo Monte está sendo 
construído no rio Xingu, nos municípios de Altamira 
e Vitória do Xingu, no Estado do Pará. Quando estiver 
totalmente construído, em 2020, terá uma capacidade 
nominal instalada de 11.233,1 MW e será a quarta maior 
hidrelétrica do mundo em capacidade instalada, com 24 
unidades geradoras, sendo seis do tipo Bulbo com 233,1 MW, no 
sítio Pimental e 18 unidades do tipo Francis com 11.000 MW, no 
sítio Belo Monte.
O Arranjo Geral do Complexo Hidrelétrico de Belo Monte, que é 
uma usina a fio d´água, se caracteriza por apresentar sítios de obras 
distintos e distantes entre si, desde as estruturas do barramento 
propriamente dito do rio Xingu, no sítio Pimental, até o sítio 
Belo Monte, onde será construída a Casa de Força Principal do 
empreendimento.
A distância entre estes dois sítios, em linha reta, é de 
aproximadamente 40 km. Entre estes dois sítios, o sistema de 
adução da Casa de Força Principal é constituído pelo Canal 
de Derivação, com 16,2 km de extensão, e pelo Reservatório 
Intermediário, conformado por diques e canais de transposição.
Dentre os principais 
desafios de engenharia al-
cançados nesta obra, des-
taque para a produção de 
69 milhões de m³ de aterro, 
a escavação de 166 milhões 
de m³ de terra e rocha, e o 
lançamento de 3 milhões 
de m³ de concreto em um 
período de 4,2 anos. Em 
termos de movimentação 
de obras de terra e rocha, a 
UHE Belo Monte supera as 
maiores usinas hidrelétricas 
do mundo, conforme evi-
denciado pela Figura 1.
FIGURA 1 – Comparação dos volumes de produção das principais usinas hidrelétricas
FIGURA 2 – 
Arranjo Geral da 
UHE Belo Monte
2. ARRANJO GERAL
A UHE Belo Monte se caracteriza por ser uma grande usina de 
derivação, onde o barramento principal ocorre no sítio Pimental 
e a derivação do rio Xingu ocorre pelo maior canal artificial para 
geração hidrelétrica do mundo, com extensão 16,2 km. Ele alimenta 
o Reservatório Intermediário, que faz a adução da Casa de Força 
Principal, no sítio Belo Monte.
O empreendimento não possui reservatório de acumulação, 
operando em regime de fio d´água, sendo que o nível do Reservatório 
Principal se situa na elevação 97,00 m. A queda bruta da Casa de 
Força Principal no sítio Belo Monte é da ordem de 91,50 m e a vazão 
máxima turbinada é de 13.950 m³/s, possibilitando uma potência 
total nominal instalada de 11.000 MW.
A CONSTRUÇÃO DO COMPLEXO HIDRELÉTRICO DE BELO MONTE: QUARTA MAIOR DO MUNDO EM CAPACIDADE INSTALADA
7REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
TABELA 1 – Números da UHE Belo Monte 
FIGURA 3 – Arranjo do sítio Pimental
As principais características das estruturas do sítio Pimental são apresentadas na Tabela 2.
EMPREENDIMENTO 
POTÊNCIA TOTAL INSTALADA: 11.233,1 MW
GARANTIA FÍSICA: 4.571 MW MÉDIOS
PRAZO DA CONCESSÃO PARA A NORTE ENERGIA, 
A PARTIR DE 26/08/2010: 35 ANOS
ÁREA DOS RESERVATÓRIOS
PRINCIPAL: 359 KM²; INTERMEDIÁRIO: 119 KM² 
E TOTAL: 478 KM²
CASAS DE FORÇA: PRINCIPAL, EM BELO MONTE 
COMPLEMENTAR, EM PIMENTAL
SÍTIO BELO MONTE
TURBINAS: 18 TIPO FRANCIS
POTÊNCIA INSTALADA: 11 MIL MW
GARANTIA FÍSICA: 4.419 MW MÉDIOS
POTÊNCIA DE CADA UN.: 611,11 MW
SÍTIO PIMENTAL
TURBINAS: 06 KAPLAN DE EIXO HORIZONTAL
POTÊNCIA INSTALADA: 233,1 MW
GARANTIA FÍSICA: 152,1 MW MÉDIOS
POTÊNCIA GERADORA UNITÁRIA: 38,8 MW
02 DIQUES
CANAL DE DERIVAÇÃO
EXTENSÃO: 16,2 KM
PROFUNDIDADE TOTAL: 25 M
LÂMINA D’ÁGUA: 22 M
LARGURA NA BASE: 210 M
LARGURA NA SUPERFÍCIE: 359 M
DIQUES DO RESERVATÓRIO INTERMEDIÁRIO
QUANTIDADE: 28 DIQUES
ATERRO: 31.000.000 M³ DE VOLUME TOTAL
DIQUES 
MAIOR ALTURA: DIQUE 8A, COM 68 METROS
MAIOR EXTENSÃO: DIQUE 13, COM 1.987 M
MAIOR VOLUME: DIQUE 13, 5.757.662 M³ 
2.1 SÍTIO PIMENTAL
O sítio Pimental compreende o barramento principal do empreendimento, que 
contém o Reservatório do rio Xingu, a partir do qual a água é desviada por um canal de 
derivação para a formação do Reservatório Intermediário. 
As principais estruturas que fazem parte do sítio Pimental são: Barragem Lateral 
Esquerda, Casa de Força Complementar com Tomada d’Água incorporada, Vertedouro, 
Barragem do Canal Direito, Subestação, Sistema de Transposição de Peixes e Sistema de 
Transposição de Embarcações. A Figura 3 apresenta o Arranjo Geral do sítio Pimental.
São apresentados alguns números 
referentes à UHE Belo Monte na Tabela 1.
VERTEDOURO
O Vertedouro apresenta perfil vertente do tipo Creager, com crista da ogiva na 
El. 76,00 m e com 18 comportas com dimensões de 20,0 m de largura e 22 m 
de altura (cada). O Vertedouro foi dimensionado para uma vazão de projeto 
de 62.000 m³/s, com nível do reservatóriona El. 97,50 m, correspondente à 
Cheia Máxima Provável (CMP).
8 WWW.CBDB.ORG.BR
CASA DE FORÇA E TOMADA D’ÁGUA
A Casa de Força é composta por seis unidades geradoras do 
tipo Kaplan de eixo horizontal (Bulbo), com potência unitária 
de 38,85 MW. A Casa de Força possui três blocos com 38,10 m 
(cada um abrigando duas unidades geradoras). Por se tratar de 
um aproveitamento de baixa queda, a Tomada d’Água e a Casa 
de Força formam uma única estrutura.
SISTEMA DE TRANSPOSIÇÃO DE PEIXES
O Sistema de Transposição de Peixes está localizado adjacente à 
Casa de Força. Este sistema apresenta um comprimento total de 
1.200 m e é constituído por quatro partes principais: canal com 
diques dotados de aberturas para passagem dos peixes, canal 
de entrada, canal de saída e o sistema de água de atração. O 
Sistema de Transposição de Peixes foi dimensionado para uma 
vazão de 40,0 m3/s, sendo 12,0 m3/s no Canal de Transposição 
de Peixes e 28,0 m3/s de água de atração de peixes.
SISTEMA DE TRANSPOSIÇÃO DE EMBARCAÇÕES
O sistema de transposição de embarcações foi implantado 
na ombreira da margem direita do rio Xingu. O sistema é 
composto por três semi-canais escavados para aproximação 
das embarcações. Sobre as estruturas dos semi-canais, foram 
BARRAGEM DO CANAL DIREITO 
Localizada na margem direita do rio Xingu, possui 834 m de 
comprimento e 40 m de altura. Ela possui seção homogênea, 
com enrocamento incorporado a montante, totalizando um 
volume de 1.142.121 m³ de aterro.
BARRAGEM LATERAL ESQUERDA (BLE)
Com 5.100 m de comprimento e altura máxima de 14 m, vai 
da margem esquerda do rio Xingu até as estruturas de geração 
e vertedouro (passando pelas ilhas do Forno, Pimental, 
construídos píeres para a operação de pórticos tipo Travell 
Lift. No nível do píer foi construída uma plataforma para a 
manobra e o posicionamento de uma carreta especial auto 
propelida, denominada transporter. 
O volume de movimentação de escavação, aterro e concreto foi 
415.000,00 m³, 155.000,00 m³ e 9300,00 m³, respectivamente.
A CONSTRUÇÃO DO COMPLEXO HIDRELÉTRICO DE BELO MONTE: QUARTA MAIOR DO MUNDO EM CAPACIDADE INSTALADA
9REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
TABELA 2 – Características das estruturas de Pimental 
Marciana / Reinaldo e pelos canais do rio Xingu). O maciço 
da BLE apresenta seção homogênea em solo compactado, 
coroamento de crista na El. 100,00 m, e cut off desincorporado 
a montante, totalizando um volume de 3.920.000 m³ de aterro.
2.2 SÍTIO CANAIS
Para o escoamento da vazão máxima turbinada de 13. 950 m³/s, 
desde a calha do rio Xingu até o Reservatório Intermediário, que 
alimenta a Tomada d’Água principal em Belo Monte, foi construído 
um dos maiores canais de derivação do mundo.
Com seção trapezoidal com largura no fundo de 210 m, 25 m 
de altura e aproximadamente 16,2 km de comprimento, o Canal de 
Derivação foi totalmente revestido com enrocamento, com a finalidade 
de controlar e uniformizar a rugosidade ao longo do canal. As obras de 
Manejo de Igarapés que interceptavam o canal exigiram um projeto de 
drenagem para desviar e amortecer o fluxo de água afluente à região de 
escavação. O objetivo foi conduzir as águas dos igarapés interceptados 
pelo canal para possibilitar a escavação do mesmo, conforme 
mostrado nas Figuras 4 e 5.
FIGURA 4 – Arranjo do Canal de Derivação [2]
FIGURA 5 – Fotos ao longo do Canal de Derivação
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FIGURA 6 – Arranjo do Reservatório Intermediário [2]
A CONSTRUÇÃO DO COMPLEXO HIDRELÉTRICO DE BELO MONTE: QUARTA MAIOR DO MUNDO EM CAPACIDADE INSTALADA
2.3 RESERVATÓRIO INTERMEDIÁRIO - DIQUES
O Reservatório Intermediário é formado por 28 diques que fecham 
selas ou talvegues de igarapés e estão distribuídos ao longo de todo o 
Reservatório.
Além destes diques, na região de Belo Monte, o Reservatório é 
limitado pela Barragem da Vertente de Santo Antonio, pelas Barragens 
de Fechamento Lateral Esquerda e Lateral Direita, e pela própria 
Tomada d’Água.
Para possibilitar a condução das vazões ao longo do Reservatório 
Intermediário sem perdas de cargas excessivas, foram escavados 
sete Canais de Transposição, além de três canais para possibilitar o 
enchimento do Reservatório Intermediário.
Os diques, todos com seção homogênea em terra e construídos com 
solos migmatíticos, totalizam 31 milhões m3 de aterro. O Dique 8B é 
o mais alto, com 68 m de altura, enquanto que o Dique 13 é o mais ex-
tenso, com 1.987 m de comprimento. Ele é também o de maior volume 
de aterro, com 5.757.662 m³, cuja seção típica é mostrada na Figura 7.
A Tabela 3 apresenta um resumo das principais características dos 
diques do Reservatório Intermediário.
11REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
TABELA 3 - Principais características dos diques do Reservatório Intermediário
2.4 SÍTIO BELO MONTE 
O arranjo das estruturas localizadas no sítio Belo Monte 
compreende o circuito de geração propriamente dito, formado por: 
Tomada d’Água, Condutos Forçados, Casa de Força, e Canal de Fuga, 
duas Barragens de Fechamento Laterais de terra e enrocamento e a 
Barragem da Vertente do Santo Antônio.
As estruturas de concreto do barramento do sítio de Belo Monte 
são formadas por 18 blocos de Tomada d’Água, um Bloco Central 
de concreto-gravidade e dois Muros Laterais de Fechamento e de 
abraço das barragens de terra e enrocamento das margens, com 
extensão total de cerca 819 m e coroadas na El. 100,00 m.
EXTENSÃO ALTURA VOLUME
(m) (m) (m³)
DIQUE 1 80,00 6,00 5.120
DIQUE 1A 185,00 23,00 140.882
DIQUE 1B 100,00 5,00 5.902
DIQUE 1C 740,00 33,00 844.466
DIQUE 6A 850,00 53,00 1.020.221
DIQUE 6B 300,00 9,00 36.112
DIQUE 6C 1.515,00 63,00 4.134.404
DIQUE 7B 1.270,00 49,00 1.786.684
DIQUE 8A 1.030,00 68,00 5.227.785
DIQUE 8B 672,00 48,00 1.864.570
DIQUE 10B 353,00 24,00 219.734
DIQUE 11 617,00 10,00 154.063
DIQUE 12 74,00 6,00 4.642
DIQUE 13 1.987,00 53,00 5.757.662
DIQUE 14A 852,00 29,00 404.620
DIQUE 14B 235,00 9,00 34.954
DIQUE 14C 820,00 54,00 2.564.501
DIQUE 14D 651,00 40,00 458.346
DIQUE 14F 511,00 19,00 160.043
DIQUE 14G 242,00 6,00 17.253
DIQUE 18 180,00 18,00 93.191
DIQUE 19B 1.500,00 43,00 4.161.829
DIQUE 19C 295,00 7,00 20.063
DIQUE 19D 300,00 12,00 62.783
DIQUE 19E 190,00 18,00 39.811
DIQUE 27 358,00 14,00 62.647
DIQUE 28 1.141,00 32,00 1.508.779
DIQUE 29 521,00 21,00 207.869
ESTRUTURA EXTENSÃO ALTURA VOLUME
(m) (m) (m³)
DIQUE 1 80,00 6,00 5.120
DIQUE 1A 185,00 23,00 140.882
DIQUE 1B 100,00 5,00 5.902
DIQUE 1C 740,00 33,00 844.466
DIQUE 6A 850,00 53,00 1.020.221
DIQUE 6B 300,00 9,00 36.112
DIQUE 6C 1.515,00 63,00 4.134.404
DIQUE 7B 1.270,00 49,00 1.786.684
DIQUE 8A 1.030,00 68,00 5.227.785
DIQUE 8B 672,00 48,00 1.864.570
DIQUE 10B 353,00 24,00 219.734
DIQUE 11 617,00 10,00 154.063
DIQUE 12 74,00 6,00 4.642
DIQUE 13 1.987,00 53,00 5.757.662
DIQUE 14A 852,00 29,00 404.620
DIQUE 14B 235,00 9,00 34.954
DIQUE 14C 820,00 54,00 2.564.501
DIQUE 14D 651,00 40,00 458.346
DIQUE 14F 511,00 19,00 160.043
DIQUE 14G 242,00 6,00 17.253
DIQUE 18 180,00 18,00 93.191
DIQUE 19B 1.500,00 43,00 4.161.829
DIQUE 19C 295,00 7,00 20.063
DIQUE 19D 300,00 12,00 62.783
DIQUE 19E 190,00 18,00 39.811
DIQUE 27 358,00 14,00 62.647
DIQUE 28 1.141,00 32,00 1.508.779
DIQUE 29 521,00 21,00 207.869
ESTRUTURA EXTENSÃO ALTURA VOLUME
(m) (m) (m³)
DIQUE 1 80,00 6,00 5.120
DIQUE 1A 185,00 23,00 140.882
DIQUE 1B 100,00 5,00 5.902
DIQUE 1C 740,00 33,00 844.466
DIQUE 6A 850,00 53,00 1.020.221
DIQUE 6B 300,00 9,00 36.112
DIQUE 6C 1.515,00 63,00 4.134.404
DIQUE 7B 1.270,00 49,00 1.786.684
DIQUE 8A 1.030,00 68,00 5.227.785
DIQUE 8B 672,00 48,00 1.864.570
DIQUE 10B 353,00 24,00 219.734
DIQUE 11 617,00 10,00 154.063
DIQUE 12 74,00 6,00 4.642
DIQUE 13 1.987,00 53,00 5.757.662
DIQUE 14A 852,00 29,00 404.620
DIQUE 14B 235,00 9,00 34.954
DIQUE 14C 820,00 54,00 2.564.501
DIQUE 14D 651,00 40,00 458.346
DIQUE 14F 511,00 19,00 160.043
DIQUE 14G 242,00 6,00 17.253
DIQUE 18 180,00 18,00 93.191
DIQUE 19B 1.500,00 43,00 4.161.829
DIQUE 19C 295,00 7,00 20.063
DIQUE 19D 300,00 12,00 62.783
DIQUE19E 190,00 18,00 39.811
DIQUE 27 358,00 14,00 62.647
DIQUE 28 1.141,00 32,00 1.508.779
DIQUE 29 521,00 21,00 207.869
ESTRUTURA
FIGURA 7 – Seção Típica do Dique 13 [3]
A Tomada d’Água, o Muro Central e os Muros Laterais foram 
executados num misto de concreto convencional e Concreto 
Compactado com Rolo (CCR).
A Tomada d’Água, do tipo gravidade, é constituída de 18 blocos 
com 33 m de largura, dos quais partem os condutos forçados em 
igual número, expostos e paralelos entre si, sendo um para cada 
unidade geradora. Esses blocos são dispostos em dois grupos, sendo 
que oito blocos se agrupam na esquerda hidráulica e os dez restantes 
na direita. Esses dois grupos são separados por um muro central de 
gravidade, também com 33 m de largura.
A Casa de Força Principal da Usina de Belo Monte abriga 18 
unidades com turbinas do tipo Francis de eixo vertical. O rotor da 
turbina pesa 316,6 t e possui um diâmetro de 8,68m. O rotor do 
gerador pesa 1.250,0 t e possui um diâmetro de 18,73 m. O conjunto 
total de uma unidade pesa 2.160 t. Eles são acoplados a um gerador 
trifásico de corrente alternada. 
A potência de cada unidade geradora é de 611,11 MW, totalizando 
uma potência instalada de 11.000 MW.
Os blocos das unidades geradoras possuem 33 m de largura cada, 
sendo oito na margem esquerda, denominados Circuito de Geração 
1, e dez na margem direita, denominados Circuito de Geração 2. 
Eles são separados fisicamente por um septo natural de rocha rema-
nescente da escavação do local. Este septo possui aproximadamente 
32 m de largura e se estende ao longo do canal de fuga, dividindo-o 
em dois canais.
A Subestação de Manobra que interliga a usina ao sistema de 
transmissão é do tipo blindada, isolada a gás SF6, na tensão de 500 
kV, e está localizada a montante dos transformadores elevadores, no 
deck principal da Casa de Força Principal.
A Tabela 4 apresenta as principais características das barragens 
do sítio Belo Monte.
A restituição das águas turbinadas ao rio Xingu é feita por um 
Canal de Fuga escavado em solo e rocha, com cerca de 1,2 km de 
comprimento e 620 m de largura média.
Sobre o canal de fuga: a cerca de 700 m a jusante dos blocos da 
Casa de Força, foi construída uma ponte com 614 m de extensão e 
que faz parte da rodovia Transamazônica (BR 230.)
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FIGURA 8 – Arranjo da UHE Belo Monte [3]
FIGURA 9 – Circuito de Geração da UHE Belo Monte [3]
A CONSTRUÇÃO DO COMPLEXO HIDRELÉTRICO DE BELO MONTE: QUARTA MAIOR DO MUNDO EM CAPACIDADE INSTALADA
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FIGURA 10 – Fotos do sítio Belo Monte
TABELA 4 – Descrições das barragens do sítio Belo Monte
A Barragem de Fechamento Direita está coroada na El. 
100,00 m, altura máxima da ordem de 54 m e extensão de 
780 m, totalizando 1.374.839 m³ de aterro.
A Barragem da Vertente do Santo Antonio está à esquerda 
das estruturas da Tomada d’Água em posição vizinha à 
Barragem de Fechamento Esquerda. A barragem apresenta 
a crista coroada na El. 100,00 m, com a cota mais baixa da 
fundação aproximadamente na El. 30,0 - que resulta em 
uma estrutura com altura de 70 m. A crista possui uma 
largura de 7 m e extensão da ordem de 1.310 m, totalizando 
6.122.390 m³ de aterro.
A Barragem de Fechamento Esquerda tem o coroamento 
na El. 100,00 m, altura máxima da ordem de 88 m e 
extensão de 1.100 m, totalizando 7.790.326 m³ de aterro.
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3. A CONSTRUÇÃO DE BELO MONTE
3.1 PRINCIPAIS VOLUMES DE ATERRO, ESCAVAÇÃO 
E CONCRETO
Para se ter uma ideia da escala do Projeto, as quantidades 
previstas e executadas acumuladas até novembro de 2016 estão 
mostradas na TABELA 5.
TABELA 5 – Volumes gerais de serviços previstos e executados acumulados
3.2 PRINCIPAIS EVENTOS CONSTRUTIVOS DA OBRA
São apresentados a seguir os principais eventos construtivos 
da UHE Belo Monte, em ordem cronológica.
ANO DE 2011
- Início da construção das obras civis. 
ANO DE 2012
Dentre os desafios enfrentados na construção da UHE Belo 
Monte, a execução do primeiro acesso para interceptar o rio 
Xingu, no sítio Pimental, foi um deles.
Para dar condições de andamento nas obras do canteiro 
de obras da Ilha Marciana, a execução deste acesso era 
fundamental. Entretanto, a vazão de 20.078 m³/s, ocorrida 
em 31/01/2012, não permitiu o fechamento do acesso na 
ilha Pimental. Com a proximidade do acesso à ilha e o 
estrangulamento do fluxo de água houve um aumento da 
velocidade da água, o que favoreceu a ocorrência de erosões 
na margem da ilha Pimental. Com isto, a continuidade da 
execução do acesso teve que aguardar o período seco.
A Figura 11 mostra fotos deste evento. No mês de maio 
de 2012, com o rio Xingu apresentando vazões menores, 
a execução dos acessos foi concluída, dando condições ao 
andamento do Desvio de 1ª Fase em Pimental, conforme 
mostrado nas Figuras 12 e 13.
FIGURA 11 – Execução do acesso de jusante em Pimental em 31/01/2012
A CONSTRUÇÃO DO COMPLEXO HIDRELÉTRICO DE BELO MONTE: QUARTA MAIOR DO MUNDO EM CAPACIDADE INSTALADA
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FIGURA 12 – Ilustração do Desvio de 1ª Fase – Pimental [1]
FIGURA 13 – Execução do acesso de jusante em Pimental em maio de 2012
FIGURA 17 – Desvio de 1ª Fase até as ilhas Marciana e da Serra, em janeiro de 2013
FIGURA 14 – Escavação do Canal de Derivação em novembro de 2012
FIGURA 15 – Escavação do Circuito de Geração do sítio Belo Monte em novembro de 2012
FIGURA 16 – Inauguração do Sistema de Transposição de Embarcações, no sítio Pimen-
tal, em janeiro de 2013
As Figuras 14 e 15 mostram outros eventos ocorridos no ano de 2012.
ANO DE 2013
Em janeiro de 2013, grandes metas foram alcançadas com a 
conclusão do Desvio de 1ª Fase e início da operação do Sistema 
de Transposição de Embarcações.
Dentre as metas alcançadas em 2013 estão o início da concretagem 
das Casas de Força de Pimental e do sítio Belo Monte.
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FIGURA 18 – Avanço das estruturas de concreto no sítio Belo Monte e Pimental em 
outubro de 2013
FIGURA 20 – Descida do pré-distribuidor da UG 1 de Belo Monte em junho e início da 
montagem das comportas do vertedouro em Pimental, em julho de 2014
FIGURA 19 – Avanço das obras do Canal de Derivação e no sítio Bela Vista, em outubro de 2013
As obras nos sítios Canais e Bela Vista avançaram também 
neste período. As fotos a seguir, ilustradas na Figura 18, 
mostram a execução da escavação do Canal de Derivação e do 
aterro do Dique 19B, respectivamente.
ANO DE 2014
A montagem eletromecânica ganhou relevância em 2014 com o 
início da operação da ponte rolante no sítio Belo Monte. Na ocasião, 
houve a descida do pré-distribuidor da Unidade Geradora 1 (UG 1) 
da Casa de Força. 
A montagem das comportas do Vertedouro no sítio Pimental foi 
iniciada em julho de 2014.
As fotos da Figura 20 mostram respectivamente esses dois eventos.
Ao final de 2014, a UHE Belo Monte atingiu o pico de 
construção da obra com mais de 35 mil trabalhadores. Grandes 
avanços foram alcançados nesta época!
Em novembro de 2014, as escavações já haviam superado 160 
milhões de m3, bem como tinham sido executados 40 milhões de 
m3 de aterro e mais de 2 milhões de m3 de concreto.
As Figuras 21 a 23 representam o estágio da obra em novembro 
de 2014 nos principais sítios.
A CONSTRUÇÃO DO COMPLEXO HIDRELÉTRICO DE BELO MONTE: QUARTA MAIOR DO MUNDO EM CAPACIDADE INSTALADA
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FIGURA 21 – Sítio Pimental em novembro de 2014
FIGURA 22 – Canal de Derivação em novembro de 2014
FIGURA 23 – Sítio Belo Monte em novembro de 2014
ANO DE 2015
Dois eventos de magnitude foram realizados em 2015 no sítio 
Pimental: o Desvio de 2ª fase do rio Xingu pelo Vertedouro em 
julho e o fechamento do canal direito com as ensecadeiras de 2ª 
fase em agosto. Com isso, foi possível começar o enchimento do 
Reservatório em novembro de 2015. 
Dando início ao desvio de 2ª fase, em 31 julho de 2015 ocorreu 
a remoção da ensecadeira de 1ª Fase. Sequencialmente ocorreuo 
fechamento do Canal Direito em 07 de agosto, conforme mostram 
as Figuras 24 e 25.
FIGURA 24 – Desvio de 2ª Fase – sítio Pimental [1]
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Para cumprir esse desafio, foi necessário montar uma 
verdadeira “operação de guerra”. Eram três turnos de trabalho 
durante 24h/dia. Foram alocados equipamentos de alto 
desempenho de compactação (CAT 825 de 35t), mostrados na 
Figura 26.
FIGURA 26 – Praça de trabalho da Ensecadeira Barragem, em setembro de 2015
FIGURA 28 – Enchimento dos reservatórios
FIGURA 27 – Coroamento da Ensecadeira Barragem em outubro de 2015
A Ensecadeira Barragem atingiu a cota de coroamento em 
22 de outubro de 2015, conforme evidenciado na Figura 27.
Após o coroamento das estruturas, em 24 de novembro de 2015, 
foi iniciado o enchimento do Reservatório Principal do rio Xingu e, 
em 12 de dezembro de 2015, começou o enchimento do Reservatório 
Intermediário por meio de um Vertedouro com duas comportas, 
localizado na margem direita, no início do Canal de Derivação.
As fotos da Figura 28 mostram o Vertedouro de Pimental 
durante a etapa de enchimento do Reservatório Principal, localizado 
no rio Xingu, e o enchimento do Reservatório Intermediário pelo 
Vertedouro de enchimento no Canal de Derivação.
TABELA 6 – Características da Ensecadeira Barragem
A Ensecadeira Barragem possui seção homogênea, com 
o coroamento na El. 99,00 m, altura máxima da ordem 
de 40 m e extensão de 948 m, totalizando um volume de 
1.183.475 m³.
FIGURA 25 – Abertura da Ensecadeira de 1ª Fase e fechamento do Canal Direito
Construir um barramento no leito do principal braço do rio 
Xingu, com 1,2 milhões de m3 em 80 dias e 40 metros de altura, foi 
o grande desafio que a Norte Energia, junto com todos envolvidos 
na construção da UHE Belo Monte, teve que enfrentar.
As incertezas quanto às condições de fundação no leito do Canal 
Direito levaram os projetistas a desenvolverem uma Ensecadeira 
Barragem, ver Tabela 6, para suportar por um ano o reservatório até 
a construção definitiva da Barragem do Canal Direito.
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FIGURA 29 – Conclusão do enchimento dos reservatórios
ANO DE 2016
A conclusão do enchimento dos reservatórios ocorreu em 15 
de fevereiro de 2016, conforme registrado na Figura 29.
Em outubro de 2016, foi concluída a barragem do Canal Direito, 
em Pimental, pois entre o início do enchimento do Reservatório, 
em novembro de 2015 e outubro de 2016, o barramento no Canal 
Direito vinha sendo desempenhado pela Ensecadeira Barragem.
Na Tabela 7 são relacionadas as principais metas atingidas de 
geração comercial durante 2016 e início de 2017.
META DATA
SÍTIO BELO MONTE (5x 611,1 MW= 3.055,5 MW)
Início da operação comercial da UG 1 Abril 2016
Início da operação comercial da UG 2 Julho 2016
Início da operação comercial da UG 3 Novembro 2016
Início da operação comercial da UG 4 Janeiro 2017
Inicio de operação comercial da UG 5 Março 2017
SÍTIO PIMENTAL (6x 38,85 MW= 233.1 MW)
Início da operação comercial da UG 1 Abril 2016
Início da operação comercial da UG 2 Junho 2016
Início da operação comercial da UG 3 Agosto 2016
Início da operação comercial da UG 4 Novembro 2016
Início da operação comercial da UG 5 Janeiro 2017
Início da operação comercial da UG 6 Janeiro 2017
TABELA 7 – Principais metas de geração atingidas em 2016 e 2017 no empreendimento 
TABELA 8 – Características dos principais equipamentos eletromecânicos
3.3 CARACTERÍSTICAS DOS EQUIPAMENTOS 
ELETROMECÂNICOS PRINCIPAIS
A Tabela 8 apresenta as características dos principais equipamentos 
eletromecânicos dos sítios Belo Monte e Pimental.
3.4 POTÊNCIA INSTALADA, ENERGIA FIRME, FATOR 
DE CAPACIDADE E AREA DE RESERVATÓRIO
A capacidade total instalada das Usinas de Pimental e Belo 
Monte será de 11.233,1 MW, com garantia assegurada de 4.571 
MW médios, assim distribuídos: Casa de Força Principal no sítio 
Belo Monte com capacidade instalada de 11.000MW e garantia 
assegurada de 4.418MW médios, e Casa de Força complementar 
no sítio Pimental, com capacidade instalada de 233.1 MW e 
garantia assegurada de 151,1 MW médios.
A usina é do tipo fio d’água e isso significa que ela vai gerar mais 
energia no período de cheia e menos energia no período de seca, ou 
seja, devido aos aspectos sociais e ambientais, o empreendimento 
foi construído sem reservatório de regularização. 
O empreendimento terá um fator de capacidade de 41% como 
consequência dos seguintes fatores:
i. Redução da área do reservatório de 1.225 km2 para 478 
km2 com a eliminação da capacidade de regularização das 
vazões afluentes a Belo Monte e com a finalidade de evitar 
inundação de áreas indígenas;
ii. Retirada de outros aproveitamentos a montante na bacia 
que permitiriam maior regularização das vazões, conforme 
Resolução 06/2008 do Conselho Nacional de Política 
CARACTERÍSTICAS DOS PRINCIPAIS 
EQUIPAMENTOS ELETROMECÂNICOS
UHE BELO MONTE
UHE PIMENTAL
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TABELA 9 – Principais características de geração e área de reservatórios de usinas hidrelétricas brasileiras
Energética (CNPE) que estabeleceu Belo Monte como o 
único aproveitamento hidrelétrico possível no rio Xingu;
iii. Adoção de um hidrograma de consenso mínimo com os 
órgãos ambientais para permitir vazões defluentes mínimas 
mensais a jusante de Pimental (para assegurar as condições de 
pesca, navegação e outros usos das comunidades indígenas e 
ribeirinhas). 
Apesar de ser a única hidrelétrica autorizada a ser construída no 
rio Xingu, pela Resolução 06/20018, ela não pode ser considerada 
como uma usina isolada e, sim, como hidricamente intercomunicada. 
Isto por que ela é interligada eletricamente ao SIN com o resto do País. 
Uma vez que o rio Xingu tem suas cheias quase dois meses depois 
das cheias dos rios das regiões Sudeste, Centro-Oeste e Nordeste, a 
possibilidade de armazenamento em Belo Monte diminui também 
fortemente os riscos de carência de energia.
Apesar do fator de capacidade de Belo Monte ser de 41%, ela 
se situa bem entre a média das hidrelétricas brasileiras, que têm 
um fator de capacidade estimado em valores situados entre 50% 
e 55% Além disso, ela fica acima das hidrelétricas internacionais. 
Na Europa, este fator fica entre 20% e 35%, em média, sendo um 
pouco maior na China. Nos EUA, os valores atingem 45%. 
Se considerarmos a área alagada do reservatório, Belo Monte 
tem um dos maiores índices de energia firme gerada relacionada 
com a área de reservatório - representado pela relação entre a 
energia firme gerada e a área alagada (MW/km2), evidenciado na 
Tabela 9. [4], [5], [6]
A CONSTRUÇÃO DO COMPLEXO HIDRELÉTRICO DE BELO MONTE: QUARTA MAIOR DO MUNDO EM CAPACIDADE INSTALADA
21REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
Oscar Machado Bandeira
Engenheiro Civil formado pela Universidade Federal 
de Campina Grande (PB) em 1969, tem 40 anos de 
experiência na Supervisão e Construção de hidrelétricas. 
Atuou como Engenheiro Residente, Engenheiro Consultor, 
Coordenador de Obras Civis, Superintendente de 
Engenharia e Construção nas hidrelétricas de Itaparica, 
Xingó, Tucuruí e Belo Monte (Brasil), Tianshengqiao 1 
(China), Bakun (Malásia) e Siah Bishe (Irã). 
Desde abril de 2011 atua na Norte Energia S/A como Superintendente de 
Engenharia e Construção da UHE Belo Monte e Coordenador dos Trabalhos de 
Segurança de Barragens do empreendimento.
Daniel Teixeira Leite
Coordenador de Segurança de Barragens e Geotécnico 
na UHE Belo Monte, atuou nos projetos e execução de 33 
barragens e diques, duas casas de força, um vertedouro, do 
maior canal do Brasil (com aproximadamente 20 km de 
extensão), e na Coordenação e Implantação do Plano de 
Segurança de Barragens.
Possui experiência em Estudos de Arranjos de usinas 
hidrelétricas, tendo participado na elaboração de diversos projetos: UHE Caçu (65 
MW), UHE Coqueiros (90 MW), UHE Ferreira Gomes (252 MW), UHE RibeiroGonçalves (113 MW), UHE Riacho Seco (276 MW), UHE São João (60 MW), 
Cachoeirinha (45 MW), entre outros. 
José Biagioni de Menezes
Engenheiro Civil graduado pela Escola de Engenharia 
Kennedy, em Belo Horizonte (1978).
Possui experiência em Fisca-lização, Acompanhamento, 
Gerenciamento Técnico e Comercial de Obras para 
implantação de usinas hidrelétricas.
Trabalhou nas empresas VSL Protensão, Itaipu Binacional, 
Monasa Engenharia e ELETROBRAS ELETRONORTE, onde foi Gerente das 
áreas Técnica e Comercial nas obras de Balbina e Tucuruí, de 1982 a 2012.
Desde 2012 trabalha na Norte Energia S.A., onde exerceu as funções de 
Superintendente de Obras e de Contratos e atualmente responde pela Diretoria de 
Construção.
4. PICOS DE PRODUÇÃO
A UHE Belo Monte, um motivo de orgulho nacional, foi 
construída no Brasil por mais de 35 mil brasileiros e quebrou vários 
recordes de produção nos serviços de terra e rocha: 
- PICO DE PRODUÇÃO MENSAL DE CONCRETO 
ESTRUTURAL: 110.000 m³ no mês de setembro / 2014;
- PICO DE ESCAVAÇÃO COMUM MENSAL: 6.600.000 m³ no 
mês de julho / 2015;
- PICO DE ESCAVAÇÃO EM ROCHA MENSAL: 2.500.000 m³ 
no mês de julho / 2015;
- PICO DE PRODUÇÃO MENSAL DE ATERRO: 6.280.000 m³ 
no mês de julho / 2015.
5. AGRADECIMENTOS
Em nome da Norte Energia, os autores agradecem aos mais 
de 35 mil trabalhadores que participaram da construção deste 
empreendimento. Construída e projetada pelas maiores empresas 
nacionais, parabenizamos a engenharia brasileira e a todos os 
envolvidos na construção deste empreendimento. Apesar das 
adversidades, conquistamos todos juntos a vitória de construir uma 
das maiores usinas hidrelétricas do mundo na região Amazônica.
6. PALAVRAS-CHAVE
Belo Monte, Arranjo Geral, construção, ficha técnica, volumes.
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] IEP – Consórcio Projetista. Projeto Básico Consolidado da Usina Hidrelétrica 
de Belo Monte. 2012.
[2] IEP – Consórcio Projetista. Projeto Executivo da Usina Hidrelétrica de Belo 
Monte. 2012 2016.
[3] CCBM – Consórcio Construtor Belo Monte. Relatório Mensal de Progresso. 2016.
[4] ANEEL – AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA. BIG – Banco 
de Dados de Informações de Geração. Atualizado em 06 de fevereiro de 
2017. Disponível em http://www2.aneel.gov.br/aplicacoes/capacidadebrasil/
energiaassegurada.asp. Acesso em 06 de fevereiro de 2017.
[5] ANEEL – AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA. Cadernos 
Temáticos ANEEL 3 – Energia Assegurada. Brasília, DF, Abril de 2015.
[6] Silva, P. J. Usinas Hidrelétricas do Século 21: Empreendimentos com Restrições 
à Hidroeletricidade. Tabela 3, pg. 87. Disponível em <http://www.brasilengenharia.
com/portal/images/stories/revistas/edicao619/619_energia.pdf >. Acesso em 6 de 
fevereiro de 2017.
22 WWW.CBDB.ORG.BR
HIDRÁULICA E VERTEDORES
UHE BELO MONTE - 
CANAL DE DERIVAÇÃO:
MAIOR CANAL ARTIFICIAL 
DO MUNDO PARA GERAÇÃO 
HIDRELÉTRICA
Franciele REYNAUD | Engenheira Civil – Intertechne Consultores S.A.
Marcus Fernandes ARAÚJO Filho | Engenheiro Civil – Intertechne Consultores S.A.
Renato GRUBE | Engenheiro Civil – Intertechne Consultores S.A.
Rogério PIOVESAN | Engenheiro Civil – Intertechne Consultores S.A.
The Belo Monte Hydroelectric Plant Diversion Channel, with a length 
of 16 km, is unprecedented in the world in terms of magnitude of flow with 
its 13,950 m³/s. The Channel connects the Main Reservoir in the Xingu 
River with the Intermediate Reservoir and takes the water to the Main 
Power House, which has a total installed capacity of 11,000 MW.
This article describes the main characteristics of the Diversion 
Channel as well as the engineering studies that led to the definition of 
the geometry and to the design of the water management and drainage 
system of the streams that flow into the channel. The excavation 
volumes of the channel exceeded 100 million cubic meters and, being 
part of the critical path of the scheduled, required careful planning of the 
construction steps and the disposal of the excavated material.
RESUMO ABSTRACT
O Canal de Derivação da Usina Hidrelétrica de Belo Monte, com uma 
extensão de 16 km, não tem precedente no mundo em termos de vazão de 
adução: 13.950 m³/s. Este Canal interliga o Reservatório Principal, na calha do 
rio Xingu, com o Reservatório Intermediário e conduz a vazão de geração para a 
Casa de Força Principal com capacidade total instalada de 11.000 MW. 
O presente artigo descreve as principais características do Canal de 
Derivação, bem como os estudos de engenharia que conduziram à definição 
da geometria e à concepção do manejo e do sistema de drenagem dos igarapés 
que afluem no traçado do Canal. Os volumes de escavação do Canal de 
Derivação superaram 100 milhões de m3 e, estando no caminho crítico do 
empreendimento, exigiram minucioso planejamento das etapas de construção 
e da disposição dos materiais escavados em pilhas de bota-fora.
23REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
1. INTRODUÇÃO
O aproveitamento hidrelétrico de Belo Monte está no rio Xingu (Pará) onde há uma queda natural desenvolvida ao longo de um trecho de corredeiras 
denominado de Volta Grande do Xingu. No trecho a montante, 
o rio Xingu é represado por um barramento, denominado de 
sítio Pimental, no qual se localizam o Vertedouro e a Casa de 
Força Complementar. Logo a jusante desse local iniciam as 
corredeiras. Ao término das corredeiras está o sítio Belo Monte, 
onde está situada a Casa de Força Principal. O empreendimento 
não possui reservatório de acumulação, operando em regime a 
fio de água, sendo que o nível do Reservatório Principal fica na 
elevação 97,00 m. A queda bruta da Casa de Força Principal é 
da ordem de 91,50 m e a vazão máxima turbinada de 13.950 
m³/s, possibilitando a implantação de 18 unidades geradoras 
tipo Francis, com potência instalada total de 11.000 MW [1].
A interligação entre o sítio Pimental (Reservatório Principal) 
e o sítio Belo Monte (Casa de Força Principal) é propiciada 
pelo Canal de Derivação e pelo Reservatório Intermediário, 
sendo que o Arranjo Geral do empreendimento pode ser visto 
na Figura 1. O Reservatório Intermediário consiste num lago 
artificial situado fora da calha do rio Xingu, onde se encontram 
28 diques (barragens) que servem para o fechamento de 
drenagens que afluem esta área.
FIGURA 1 – UHE Belo Monte – Arranjo Geral
2. CANAL DE DERIVAÇÃO
A conexão entre o Reservatório Principal na calha do rio Xingu 
e o Reservatório Intermediário é feita pelo Canal de Derivação, 
cuja configuração geral é apresentada na Figura 2. O canal foi 
dimensionado para escoar a vazão máxima de 13.950 m³/s. O 
comprimento do canal é de 16,2 km e seu desenvolvimento é 
intercalado por trechos retilíneos e curvos, que possuem 
raios de curvatura tipicamente de 600 m. Aproximadamente 
a 1.000 m do início do Canal de Derivação, foi construído, 
na lateral direita do canal, o vertedouro de enchimento, cuja 
finalidade foi propiciar a alimentação de forma controlada de 
vazões de até 1.000 m³/s para o enchimento do Reservatório 
Intermediário e Canal de Derivação. Para ligação entre as 
duas laterais do Canal de Derivação foi construída uma ponte 
de acesso aproximadamente a 13,5 km do início do Canal de 
Derivação. 
Junto ao Reservatório Principal, o canal apresenta um 
patamar com cerca de 160 m de comprimento na elevação 
87,00 m com 500 m de largura. Em seguida vem uma rampa 
descendente com comprimento de 270 m até o fundo do canal 
na elevação 75,00 m, onde então apresenta 210 m de largura até 
o seu final. Na fase de construção do canal, uma ensecadeira 
de solo foi implantada na elevação 87,00 m para proteger as 
atividades de construção.
No trecho final, o Canal 
de Derivação se conecta ao 
Reservatório Intermediário, 
formando um canal submerso. 
Neste trecho submerso, o canal 
é escavado possuindo cerca 
de 4 km de extensão, fundo 
horizontal na elevação 75,00 
m e largura do fundo de 280 
m. Neste trecho final que está 
submerso no reservatório, o 
canal é parcialmentecontido por 
diques laterais submersos que 
causam o espraiamento do fluxo.
A Figura 3 apresenta seções 
transversais típicas que con-
figuram o Canal de Derivação. 
Nas laterais do piso do canal 
estão canaletas de drenagem 
utilizadas durante a fase de 
construção. O piso do canal foi 
sistematicamente revestido com 
24 WWW.CBDB.ORG.BR
FIGURA 3 – Seções típicas do Canal de Derivação
3B). Os taludes verticais são 
escavados com declividade 
de 0,5H:1,0V com a largura 
das bermas escavadas em 
rochas ampliadas de modo 
a manter o gabarito de 
escavação em solo do canal.
Como pode ser observado 
na Figura 3C, os taludes 
de escavação em solo ou 
constituídos por aterro são 
revestidos por material de 
enrocamento denominado 
5D com 0,60 m de espessura 
aplicado sobre uma camada 
de transição de 0,20 m de 
espessura. Este material 
possui granulometria mais 
grossa que o material 5D´ 
 UHE BELO MONTE - CANAL DE DERIVAÇÃO: MAIOR CANAL ARTIFICIAL DO MUNDO PARA GERAÇÃO HIDRELÉTRICA
FIGURA 2 – Planta geral do Canal de Derivação [2]
enrocamento processado denominado 
5D´, com 0,60 m de espessura, sendo a 
finalidade deste revestimento propiciar 
uniformidade da rugosidade do canal. 
Nos trechos em que o fundo do canal 
se encontrava em solo, foi aplicada 
uma camada de transição de 0,20 m de 
espessura sob o material 5D´. 
Os taludes laterais escavados 
em rocha do Canal de Derivação 
possuem declividade de 0,5H:1,0V, e 
os taludes escavados em solo possuem 
declividade de 2,5H:1,0V. Nas laterais 
do canal existem pistas de acesso na 
elevação 100,00 m, que delimitam a 
borda do canal (linha A) distante a 
179,50 m do eixo. Nas elevações 84,00 
m e 93,00 m, os taludes são intercalados 
com bermas intermediárias que, para 
uma configuração de escavação em 
solo (Figura 3A), possuem 6,00 m de 
largura. Esta configuração de seção 
escavada em solo (ou conformadas por 
aterros) se constitui no gabarito típico 
e nas situações em que o topo rochoso 
fica acima do fundo do canal (Figura 
25REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
FIGURA 4 – Sistemas de Manejo dos Igarapés
3. MANEJO DOS IGARAPÉS
O eixo do Canal de Derivação é desenvolvido ao longo da 
calha de dois igarapés perenes, o Galhoso e o Paquiçamba. Estes 
igarapés são alimentados por outros pequenos igarapés com 
vazões perenes e intermitentes.
Para a construção do Canal de Derivação, foi necessária 
a implementação de um sistema de drenagem para desviar e 
amortecer o fluxo de água afluente ao canal. Este sistema de 
drenagem foi denominado de Manejo dos Igarapés. No total 
são sete sistemas de drenagem, conforme apresentado na Figura 
4: Sistema Galhoso, Xingu, Di Maria, Bacias Intermediarias, 
Ticaruca, Paquiçamba e Interno do Canal [1, 2].
Os sistemas podem ser divididos em três tipos. No primeiro 
grupo, as cheias produzidas pelas sub-bacias são contidas por 
diques nas regiões de bota fora, sendo a vazão efluente reduzida em 
relação à afluente por efeito de amortecimento. As vazões efluentes 
são drenadas para fora da região de amortecimento por galerias 
de passagem e canais coletores. A Figura 5 ilustra este método de 
desvio utilizado nos sistemas Galhoso, Xingu e Di Maria. O segundo 
tipo de sistema também considera o amortecimento de cheias em 
reservatórios criados por diques. No entanto, as vazões efluentes são 
conduzidas para dentro do Canal de Derivação através de galerias 
localizadas sob os acessos nas margens do canal. Este sistema foi 
utilizado para as Bacias Intermediárias que, por estarem localizadas 
na região central do Canal de Derivação, não possibilitavam o 
esgotamento da água da chuva para fora da região de construção do 
mesmo. Esta concepção está apresentada na Figura 5.
O terceiro tipo de sistema é composto por canais de ligação 
entre as sub-bacias, onde o amortecimento ocorre nas áreas de 
bota-fora e também ao longo dos próprios canais de drenagem. 
Este tipo foi utilizado nos sistemas Paquiçamba, Ticaruca e 
Interno do Canal. A Figura 6 ilustra um destes sistemas.
(aplicado no piso), tendo sido obtido diretamente das escavações 
obrigatórias do canal. A declividade dos taludes laterais em solo 
foi adotada como 2,5H:1,0V de modo a permitir o trânsito 
de equipamentos (tratores) ao longo do próprio talude para 
aplicação do revestimento de enrocamento [2].
26 WWW.CBDB.ORG.BR
FIGURA 6 – Amortecimento por canais – exemplo: Sistema Ticaruca
4. ESTUDOS DE ENGENHARIA 
PARA DEFINIÇÃO DO ARRANJO 
SELECIONADO 
4.1 DEFINIÇÃO DO EIXO E SEÇÃO 
TRANSVERSAL ÓTIMA
O alinhamento do Canal de Derivação se desenvolve ao longo 
do eixo de dois igarapés, o Galhoso e o Paquiçamba, que por 
se situarem em região com elevações mais baixas, resultam em 
FIGURA 5 – Galhoso, Xingu e Di Maria (esquerda) | Bacias Intermediárias (direita)
menores escavações para a execução da obra. A seleção deste 
alinhamento foi resultado de um amplo estudo de alternativas 
e configurações, onde se avaliaram canais únicos, dois canais 
separados e canais que se bifurcam em dois tramos ou separados 
que se unem num único tramo comum. Assim, durante a fase 
de Projeto Básico, foram analisadas 12 variantes principais [1]. A 
Figura 7 ilustra estes estudos de alternativas.
Simultaneamente, foi realizado o estudo da seção transversal 
do canal. Devido à configuração variável da topografia do 
terreno e do horizonte do topo rochoso, a seção transversal do 
canal é variável, o que resulta em várias configurações. Para a 
 UHE BELO MONTE - CANAL DE DERIVAÇÃO: MAIOR CANAL ARTIFICIAL DO MUNDO PARA GERAÇÃO HIDRELÉTRICA
27REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
FIGURA 7 – Estudos de alternativas do Canal de Derivação
definição das características da seção transversal ótima, com 
menor custo total, foi desenvolido um programa em CAD para 
análise das alternativas. Como dados de entrada do programa, 
foram fornecidas as restrições hidráulicas de vazão e perda 
de carga, restrições geométricas, materiais constituintes e a 
configuração topográfica do terreno. De posse desses dados, 
o programa selecionava a geometria de seção transversal 
mais econômica, com base nos custos unitários das principais 
quantidades associadas (escavações em solo e em rocha, aterros 
e revestimentos) que atendesse aos requisitos hidráulicos de 
dimensionamento.
Ao longo dos estudos de otimização, realizados durante 
o Projeto Básico, foram analisados também os diversos 
componentes do Circuito de Geração, incluindo Canal de 
Derivação, Canais de Transposição e Unidades Geradoras 
(rendimentos) buscando a redução dos custos associados a obras 
civis (escavações, aterros e revestimentos) de modo a se obter 
perdas de carga ao longo do circuito compatíveis com os requisitos 
28 WWW.CBDB.ORG.BR
FIGURA 8 – Distribuição de velocidades (m/s)
energéticos do empreendimento 
(Energia Firme). 
Nos Estudos de Viabilidade 
Técnica-Econômica (EVTE) era 
previsto volumes de escavação 
comum e em rocha da ordem de 
176,6 milhões de m³. Os volumes 
finais dos estudos de otimização 
resultaram em 121,9 milhões de m³. 
Ou seja, houve uma redução de 54,7 
milhões de m³. Adicionalmente, 
o EVTE considerava o Canal de 
Derivação revestido parcialmente 
com concreto convencional, o que 
gerava um volume de 1,1 milhões. 
Ao término da otimização, o 
revestimento em concreto foi 
substituído por revestimento de 
enrocamento num volume da 
ordem de 3,9 milhões de m³ no 
Canal de Derivação e 2,8 milhões 
de m³ nos Canais de Transposição 
do Reservatório Intermediário.
4.2 DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO
Uma vez definida a seção transversal ótima, o 
dimensionamento hidráulico foi confirmado por meio do 
software HEC-RAS (unidimensional). Este dimensionamento 
consistiu na determinação da perda de carga levando em conta 
suas características geométricas e de revestimento (rugosidades). 
Conforme descrito anteriormente, o Canal de Derivação possui 
uma seção transversal que sofre variações ao longo de sua 
extensão. Definida de forma a evitar perdas de cargas localizadas,o fluxo é totalmente confinado dentro do canal.
Para as superfícies escavadas em rocha, revestidas com 
materiais 5D e 5D´, foram obtidos coeficientes de Manning-
Strickler de 32,0, 34,0 e 35,67, respectivamente. Para se 
determinar a rugosidade equivalente se foi utilizado o método de 
ponderação proposto por Lotter. Tal metodologia acabou sendo 
a mais adequada para as características do canal. Para a vazão de 
13.950 m³/s, a perda de carga atribuída ao Canal de Derivação é 
de 2,03 m.
4.3 MODELAGEM COMPUTACIONAL
Tendo em conta as dimensões atípicas do Canal de 
Derivação e a própria vazão de adução (13.950 m³/s), se julgou 
necessária uma avaliação mais detalhada dos efeitos das curvas 
do canal no escoamento ao longo do mesmo. O estudo buscou 
tanto avaliar o comportamento em si do escoamento nas curvas, 
como avaliar o impacto na estabilidade dos revestimentos 
do canal (enrocamento). Por essa razão, foi desenvolvido em 
conjunto com a equipe do Laboratório de Hidrossistemas Ven 
Te Chow (Universidade de Illinois), um estudo de modelagem 
computacional tridimensional do Canal de Derivação. O estudo 
foi realizado em duas etapas com dois modelos numéricos 
distintos. O primeiro modelo avaliou toda a extensão do canal 
utilizando o programa TELEMAC3D. Para a segunda etapa do 
estudo, estudo foi selecionado o trecho mais crítico do canal 
(curvas mais acentuadas e próximas entre si). Então, foram 
estudados os efeitos tridimensionais do escoamento com o 
programa Ansys-Fluent.
O modelo foi composto por três partes principais: (i) uma 
pequena porção do Reservatório de Principal a montante 
do Canal de Derivação, a qual teve por objetivo reproduzir 
as condições de entrada do canal, (ii) o Canal de Derivação 
propriamente dito e (iii) um trecho de jusante que representa 
as condições de escoamento no Reservatório Intermediário. 
A Figura 8 ilustra a configuração estudada e o resultado da 
simulação em termos de velocidades do fluxo [3]. 
Ao analisar a Figura 8, pode ser notado que a distribuição de 
velocidades ao longo do canal, até as proximidades da curva 3, 
 UHE BELO MONTE - CANAL DE DERIVAÇÃO: MAIOR CANAL ARTIFICIAL DO MUNDO PARA GERAÇÃO HIDRELÉTRICA
29REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
são muito semelhantes a um canal retilíneo. O efeito devido às 
curvas começa a ser mais pronunciado quando o escoamento se 
aproxima da curva 3 e em seguida está sujeito a uma sequência de 
curvas próximas entre si. Existe uma concentração de velocidades 
em algumas regiões do escoamento, representada pela região 
avermelhada, principalmente no talude direito da curva 4. Esse efeito 
de concentração de velocidades (regiões com velocidades da ordem 
de 3,5 m/s) segue até praticamente o final do Canal de Derivação.
A concentração de velocidades resulta em um acréscimo de 
tensões tangenciais com potencial erosivo superior ao existente no 
trecho retilíneo. Enquanto que nos trechos mais retilíneos do canal as 
tensões tangenciais são da ordem de 20 a 25 N/m², na margem direita 
da curva 4 aparecem valores da ordem de 40 N/m². Esses valores 
FIGURA 9 – Distribuição de velocidades (m/s) e tensões 
tangenciais do modelo Ansys Fluent (N/m²) 
FIGURA 10 – Aspecto final do canal antes do enchimento 
(acima) e em operação (logo abaixo)
foram considerados adequados, uma vez que as tensões tangenciais 
máximas admissíveis para os revestimentos são de 44 N/m² para 
o material do fundo (5D´) e 56 N/m² para o material dos taludes 
laterais (5D).
Apesar do estudo com modelagem de águas rasas 
(TELEMAC3D) ter concluído pela condição de estabilidade 
dos revestimentos, se optou por estudar a porção mais crítica 
do Canal de Derivação: curvas 3 e 4, com um modelo numérico 
tridimensional Ansys-Fluent para a solução das equações 
de Navier-Stokes. A Figura 9 mostra o perfil de velocidades 
resultante do modelo e o mapa de tensões tangenciais junto aos 
revestimentos do canal. Ao se analisar esta figura, é possível 
observar que os padrões e magnitudes, tanto da distribuição de 
velocidades quanto das tensões tangenciais, resultaram muito 
semelhantes aos obtidos pelo TELEMAC3D, ratificando as 
conclusões quanto à estabilidade dos revestimentos [3].
Adicionalmente, para auxiliar o projeto do Canal de Derivação 
foram desenvolvidos estudos em Modelo Hidráulico Reduzido. As 
pesquisas foram realizadas nos laboratórios do Centro de Hidráulica 
e Hidrologia Prof. Parigot de Souza - Lactec (CEHPAR). Em linhas 
gerais, foram feitas as seguintes avaliações: (i) Estabilidade dos 
30 WWW.CBDB.ORG.BR
revestimentos, (ii) Impacto do processo de enchimento sobre os 
revestimentos e (iii) Comportamento do fluxo nas curvas 3 e 4.
5. FOTOS DA OBRA
A Figura 10 mostra fotos do Canal de Derivação, durante sua 
construção e operação respectivamente.
6. CONCLUSÕES
No presente artigo estão as principais características do Canal 
de Derivação da Usina Hidrelétrica de Belo Monte. São justamente 
estes aspectos que possibilitam a condução de uma vazão de 13.950 
m³/s. Trata-se do maior canal do mundo para geração hidrelétrica. 
Para viabilizar a construção do Canal de Derivação foi executado 
um amplo conjunto de obras de drenagem (denominado Manejo 
dos Igarapés). Foram também apresentadas, de forma sintética, 
os estudos de engenharia que conduziram à configuração do 
referido canal. Foram várias etapas até a conclusão da empreitada. 
Entre elas estão: seleção de eixos, estudos para seção transversal 
ótima, dimensionamentos hidráulicos unidimensionais, análises 
numéricas bidimensionais e tridimensionais, além de estudos 
hidráulicos em modelo reduzido. 
7. PALAVRAS-CHAVE
Belo Monte, Canal de Adução, revestimento de canais, 
perdas de canais, rugosidade de canais, manejo de igarapés, 
análises numéricas, Modelo Reduzido.
8. AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem aos engenheiros Kamal F. S. Kamel, 
Lourenço J. N. Babá e Roberto E. Bertol pelos ensinamentos ao 
longo do desenvolvimento do projeto.
9. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] Intertechne, Engevix, PCE. Usina Hidrelétrica de Belo Monte – Projeto Básico 
Consolidado. 2012.
[2] Intertechne, Engevix, PCE. Usina Hidrelétrica de Belo Monte – Projeto 
Executivo. 2012-2016.
[3] GARCIA, H. M. DUTTA, S. FYTANIDIS, K. D. SANTACRUZ, S. S. 
WARATUKE, A. Identification of potential high shear stress zones in the 16 
km-long diversion channel of Belo Monte Hydroelectric Project using multiple 
3-Dimensional numerical model. Ven te Chow Hydrosystems Laboratory. 
University of Illinois. Urbana-Champaign. 2013.
Franciele Reynaud
Engenheira Civil formada em 2006 e mestra em 
Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental desde 2008 
pela Universidade Federal do Paraná. Atua na Intertechne 
Consultores S.A. desde 2008.
Possui experiência de 10 anos em atividades de Projeto, 
Planejamento, Execução, Coordenação de Interfaces 
e Gerenciamento de empreendimentos hidráulicos e 
hidrelétricos no Brasil e no exterior. Foi Coordenadora Técnica dos Estudos Básicos 
da UHE Belo Monte.
Atualmente é a responsável pela Gerência Geral do AH Molineros, na Bolívia e da 
Barragem de Palo Redondo, no Peru.
Marcus Fernandes Araujo Filho
Engenheiro Civil formado em 2008 e mestre em Engenharia 
de Recursos Hídricos e Ambiental desde 2014 pela 
Universidade Federal do Paraná. Concluiu a pós-graduação 
em Gestão de Projetos pela FAE Business School em 2016. 
Trabalha desde 2007 na Intertechne Consultores.
Tem experiência de oito anos em projetos de 
empreendimentos hidráulicos e hidrelétricos no Brasil e no 
Exterior. Engenheiro hidráulico responsável por dimensionamentos de estruturas 
hidráulicas da UHE Belo Monte, incluindo o Canal de Derivação. 
Há um ano e meio faz parte do Grupo de Desenvolvimento de Projetos em Energia 
Renovável (solar e eólica).
Renato Grube
Engenheiro Civil formado em 1994 com mestrado em 
Engenharia Hidráulica em 2001 pela Universidade Federal 
do Paraná.
Experiência de 22 anos atuando como Engenheiro 
Hidráulico, Chefe de Departamento, Coordenador e 
Supervisão Técnicaem projetos hidráulicos e hidrelétricos 
(Inventário, Viabilidade, Básico e Executivo) no Brasil e 
exterior. Seus projetos de maior destaque são: Belo Monte, Santo Antonio, Teles 
Pires, Irapé, Chaglla, Baixo Iguaçu, Sinop, Estreito, São Salvador, Cana Brava, 
Capim Branco, Santa Clara, Fundão, Manduriacu, Múgica, Picachos, Salto, 
Verdinho e Itiquira.
Rogerio Piovesan
Engenheiro Civil formado em 1998 pela Universidade 
Federal do Paraná com pós-graduação em Administração 
de Empresas pela Fundação Getúlio Vargas em 2002.
Experiência de 18 anos em atividades de Construção, 
Projeto, Planejamento, Execução, Coordenação de interfaces 
e Gerenciamento de empreendimentos hidráulicos e 
hidrelétricos no Brasil e no exterior.
Atualmente é o responsável pela Gerência Geral do Consórcio Projetista da UHE Belo 
Monte, bem como pela Gerência do Projeto da UHE Santo Antonio (RO). Atuou 
também como Gerente dos Estudos Pré-leilão da UHE São Luiz do Tapajós (PA).
 UHE BELO MONTE - CANAL DE DERIVAÇÃO: MAIOR CANAL ARTIFICIAL DO MUNDO PARA GERAÇÃO HIDRELÉTRICA
31REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
HIDRÁULICA E VERTEDORES
RESERVATÓRIO INTERMEDIÁRIO 
CONECTA CANAL DE DERIVAÇÃO 
À CASA DE FORÇA PRINCIPAL
The Belo Monte HPP has a derivation type generation circuit, in 
which the Xingu Big Bend, with a length of over 100 km, is bypassed 
by the generation circuit composed of the Derivation Channel, 
Intermediate Reservoir and Tailrace Channel. The Intermediate 
Reservoir is an artificial reservoir created in an already anthropized 
area, made up of 28 dikes and dams of earth and rockfill, and has 
seven channels for the transposition of basins, with a total superficial 
area of 119 km². This Intermediate reservoir connects to the Main 
Reservoir of the Xingu River, through the Derivation Channel, to 
the Main Powerhouse generation circuit, which has an installed 
capacity of 11,000 MW. This article presents the engineering studies 
that included the optimizations of superficial area and the general 
layout of dikes and transposition channels and the analysis of head 
losses along the generation circuit.
RESUMO
A UHE Belo Monte possui um circuito de geração do tipo derivação, no 
qual a Volta Grande do Xingu, que se desenvolve ao longo de 100 km de 
extensão, é cortada pelo circuito de geração composto pelo Canal de Derivação, 
Reservatório Intermediário e Canal de Fuga. O Reservatório Intermediário da 
UHE Belo Monte é um reservatório artificial criado em uma área já antropizada, 
conformado por 28 diques e barragens de fechamento de terra e enrocamento. 
Ele conta ainda com sete canais de transposição de selas topográficas, 
totalizando uma área alagada de 119 km². Este Reservatório Intermediário se 
conecta ao Reservatório Principal do rio Xingu por meio do Canal de Derivação 
e integra o circuito de geração da Casa de Força Principal com capacidade 
instalada de 11.000 MW. Os estudos de engenharia que contemplaram as 
otimizações em termos de área de inundação e de disposição dos diques e canais 
de transposição, e as análises de perdas de carga ao longo de todo circuito de 
geração, são apresentados de forma sintética no presente artigo.
Franciele REYNAUD | Engenheira Civil – Intertechne Consultores S.A.
Marcus Fernandes ARAUJO Filho | Engenheiro Civil – Intertechne Consultores S.A.
Renato GRUBE | Engenheiro Civil – Intertechne Consultores S.A.
Rogerio PIOVESAN | Engenheiro Civil – Intertechne Consultores S.A.
ABSTRACT
32 WWW.CBDB.ORG.BR
1. INTRODUÇÃO
Para possibilitar a adução da vazão de 13.950 m³/s, o Canal de Derivação e o sítio Belo Monte são conectados pelo Reservatório Intermediário - um lago artificial fora 
da calha do rio Xingu. Com o nível de água máximo normal na 
elevação 97,00 m, o Reservatório Intermediário inunda uma área 
de cerca 119,0 km² [1].
A criação do Reservatório Intermediário decorre do fato de que 
o terreno natural na região que interliga o Canal de Derivação e o 
sítio Belo Monte se situa predominantemente abaixo da elevação 
97,00 m, sendo necessária a criação de diques de contenção para 
possibilitar esta interligação.
A Figura 1 apresenta a configuração geral do Reservatório 
Intermediário. O trecho inicial é um prolongamento do canal de 
derivação submerso numa extensão de cerca de 4,0 km, sendo que 
nesta região ocorre o espraiamento do fluxo. Neste trecho, o piso 
FIGURA 1 – Arranjo Geral do Reservatório Intermediário
do canal está na elevação 75,00 e apresenta uma largura de fundo de 
280,0 m, onde o mesmo também é revestido com enrocamento [2]. 
Para a formação do reservatório foram construídos 28 diques 
de terra-enrocamento além da Barragem da Vertente Santo 
Antonio, Barragem de Fechamento Esquerda, Barragem de 
Fechamento Direita e a própria estrutura da Tomada dÁgua no 
sítio Belo Monte. A título de exemplo, a Figura 2 apresenta o 
arranjo do Dique 8A e os diversos diques executados. É possível 
perceber que alguns se constituem em estruturas de grande porte. 
Em linhas gerais, o Reservatório Intermediário ocupa total ou 
parcialmente oito áreas de drenagem (bacias) denominadas de: 
Paquiçamba, Ticaruca, Cajueiro, Cobal, Santo Antonio, Aturiá, 
Vertente do Santo Antonio e Tomada dÁgua. Para diminuir as 
perdas de carga ao longo do Reservatório Intermediário, foram 
escavados sete Canais de Transposição denominados de: CTPT1, 
CTPT2, CTPT3, CTTC, CTCS, CTCA e CTSA. A título de 
exemplo, a Figura 3 apresenta o arranjo do Canal de Transposição 
Paquiçamba-Ticaruca 2 (CTPT2) [1].
 RESERVATÓRIO INTERMEDIÁRIO CONECTA CANAL DE DERIVAÇÃO À CASA DE FORÇA PRINCIPAL
33REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
FIGURA 2 – Dique 8A [2]
Os Canais de Transposição apresentam revestimento de 
enrocamento somente em regiões nas quais se buscou evitar processos 
erosivos nas suas margens. Além dos Canais de Transposição, foram 
escavados três canais de enchimento com a finalidade de propiciar, 
de forma controlada, a operação de enchimento do Reservatório 
Intermediário após a conclusão da construção. 
2. ESTUDOS DE ENGENHARIA PARA 
DEFINIÇÃO DO ARRANJO
Comparativamente ao Canal de Derivação, o Reservatório 
Intermediário apresenta maior grau de complexidade no que 
concerne aos dimensionamentos hidráulicos. Isso porque o fluxo 
no reservatório é predominantemente bidimensional, enquanto 
que no Canal de Derivação o fluxo é predominantemente 
unidimensional.
No Reservatório Intermediário, o fluxo se divide em 
inúmeros braços com distintas partições de vazões, levando a 
uma determinada distribuição das perdas de carga ao longo 
deste reservatório. Ao considerar as 
escavações dos Canais de Transposição 
distribuídos ao longo do reservatório, 
a partição das vazões e das perdas de 
carga são alteradas. Para um mesmo 
volume escavado, é viável configurar 
diferentes alternativas de disposição 
de Canais de Transposição que, 
pela complexidade do escoamento, 
resultam em distintos valores de perdas 
de carga. A própria delimitação do 
Reservatório Intermediário, associada 
à disposição dos diques, influencia 
as características hidráulicas do 
escoamento e perdas associadas.
Tendo em conta esta complexidade 
do fluxo, para o cálculo de perdas de 
carga ao longo do escoamento, foi 
utilizado o software de modelagem 
bidimensional River 2D. O sistema 
te como base as equações de 
Saint-Vennant, sendo as mesmas 
solucionadas por uma formulação 
de elementos finitos. Para as análises 
numéricas, os dados de entrada 
necessários foram: (i) caracterização 
topográfica do terreno incluindo a 
configuração dos canais escavados 
(transposição e enchimento); (ii) parâmetros de rugosidade das 
superfícies e (iii) Condições de contorno (vazão escoada total 
e níveis junto à Tomada d’Água). A Figura 4 é um exemplo de 
resultado do modelo, na qual são apresentadas as velocidades 
ao longo do Reservatório Intermediário. Nessa figura é possível 
constatar a complexidade do escoamento: características 
tipicamente bidimensionais com fluxo dividido