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 divididoem diversas 
ramificações. A perda de carga resultante para a vazão máxima 
turbinada de 13.950 m³/s foi de 1,19 m [2].
Devido à natureza do Reservatório Intermediário, existem 
diversas configurações possíveis para a geometria e localização 
dos canais de transposição, bem como inúmeras variantes de 
disposição dos diques e barragens que delimitam o reservatório. 
Assim, a metodologia adotada para definir a melhor configuração 
técnica-econômica para o Reservatório Intermediário teve como 
base a análise de diversas alternativas de disposição de canais 
e diques,. Foi preciso identificar os locais mais efetivos para 
implantação destas estruturas, ou seja, onde as escavações dos 
Canais de Transposição traziam uma maior redução nas perdas 
de carga (em confronto com o custo das obras civis associadas). 
34 WWW.CBDB.ORG.BR
Nessas análises, além das simulações hidráulicas de perdas de 
carga, foram avaliados os custos de escavações e revestimento 
dos canais e o volume de aterro dos diques. Ao longo dos 
estudos também foram avaliados aspectos associados à utilização 
das escavações obrigatórias e a disponibilidade de jazidas 
para a construção dos diques - sempre buscando um melhor 
aproveitamento dos materiais e diminuição da distância média de 
transporte durante a construção. 
Cada alternativa estudada era composta por um determinado 
arranjo de Canais de Transposição associado a um determinado 
arranjo dos diques. Para cada alternativa, eram alteradas, de 
maneira paramétrica, as dimensões dos canais, calculando as 
perdas de carga e os volumes de escavação da alternativa em 
questão. Em cada alternativa estudada de arranjo dos canais 
foram feitas diversas variantes (largura, elevações de fundo dos 
canais, etc.) de modo a definir a configuração mais atrativa para 
os Canais de Transposição.
O resultado da aplicação dessa metodologia gerou gráficos 
comparativos de perda de carga (para a vazão de 13.950 m³/s) 
versus volume de escavação dos Canais de Transposição, 
conforme o exemplo apresentado na Figura 5. Destas análises 
se concluiu que a partir de uma configuração hipotética com 
o reservatório não escavado (volume de escavação nulo), 
a execução de escavações com proporções relativamente 
pequenas resultavam em benefícios significativos na redução 
das perdas de carga. À medida em que se ampliavam as 
escavações (aumento do custo), o beneficio (redução da perda 
de carga) decorrente do aumento das escavações diminuía, 
existindo configurações intermediárias que resultavam em 
relação custo-benefício mais atrativa. 
Analisando o gráfico da Figura 5 é possível notar que para 
uma determinada perda de carga existem diversas alternativas 
de arranjo que satisfazem essa condição. Analogamente, para 
um determinado volume de escavação podem corresponder 
distintos valores de perdas de carga. Dessa maneira, a seleção da 
configuração dos canais de transposição foi realizada em busca 
da configuração ótima. Ou seja, em linhas gerais, atende a curva 
envoltória inferior das alternativas estudadas. 
A seleção da alternativa de arranjo foi feita através de uma 
análise em conjunto com o Canal de Derivação e o Canal de 
FIGURA 3 – Canal de Transposição Paquiçamba-Ticaruca 2 (CTPT2) [2]
 RESERVATÓRIO INTERMEDIÁRIO CONECTA CANAL DE DERIVAÇÃO À CASA DE FORÇA PRINCIPAL
35REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
FIGURA 4 - Análise numérica do Reservatório Intermediário /velocidades (m/s)
Fuga. No local foi determinado o menor custo global de 
implantação do sistema de adução. Nestas análises foram 
estudadas distintas partições de perdas de carga entre o 
Canal de Derivação, o Reservatório Intermediário e o 
Canal de Fuga, para manter os requisitos energéticos do 
empreendimento (Energia Firme). Neste processo de 
busca da condição ótima, que incluiu também aspectos 
de eficiência energética dos equipamentos de geração 
(rendimentos do conjunto turbina-gerador), foram 
obtidas expressivas reduções nos custos de implantação 
do sistema de adução.
Outro aspecto importante, que deve ser ressaltado, 
foram os diversos estudos de alternativas de arranjo com 
o intuito de aperfeiçoar os impactos técnicos, financeiros 
e ambientais do projeto. Dentre essas diversas alterações, 
duas delas se destacam, como segue.
A primeira foi a eliminação das estruturas do sítio 
Bela Vista, presente no arranjo original do Estudo de 
Viabilidade. Esse sítio era composto por vários diques e 
um vertedouro complementar, sendo que a sua eliminação 
(com respectivo aumento da capacidade de descarga do 
vertedouro no sítio Pimental) resultou em benefícios 
econômicos e redução da área inundada do Reservatório 
Intermediário. A Figura 6 mostra comparativamente essa 
alteração. 
FIGURA 5 – Estudo de alternativas de arranjo do Reservatório Intermediário [1]
36 WWW.CBDB.ORG.BR
FIGURA 6 – Eliminação do sítio Bela Vista [1]
FIGURA 7 – Mudança de eixo da Barragem Santo Antonio [1]
 RESERVATÓRIO INTERMEDIÁRIO CONECTA CANAL DE DERIVAÇÃO À CASA DE FORÇA PRINCIPAL
A segunda alteração importante 
na configuração do Reservatório 
Intermediário ocorreu no sítio 
Belo Monte, local da Casa de Força 
Principal, onde o eixo da barragem da 
Vertente Santo Antonio foi rotacionado 
em aproximadamente 90º. Com 
essa alteração, foi possível encontrar 
condições geológicas mais favoráveis 
para implantação desta barragem com 
redução significativa de sua altura 
e, consequentemente, do volume de 
aterro a executar. Além disso, houve 
redução significativa de área ocupada 
pelo Reservatório Intermediário. Essa 
configuração está ilustrada na Figura 7.
37REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
FIGURA 9 – Reservatório Intermediário / 16 etapas de enchimento
3. ENCHIMENTO DO RESERVATÓRIO
O controle do enchimento do Canal de Derivação e do 
Reservatório Intermediário foi necessário em função das possíveis 
erosões que poderiam ser causadas pelas velocidades desenvolvidas 
pelo fluxo no Canal de Derivação e nos Canais de Transposição.
O processo de enchimento foi propiciado pela utilização de um 
vertedouro controlado por duas comportas radiais. Localizado 
na margem direita do Canal de Derivação, ele foi interligado ao 
Reservatório Principal. A Figura 8 mostra 
esquematicamente esta configuração.
Foram estabelecidas 16 etapas de 
enchimento. Elas foram definidas para que o 
processo de transposição do fluxo (enchimento) 
entre as bacias não comprometesse a 
integridade dos revestimentos dos Canais 
de Transposição e do Canal de Derivação. 
Para isso, foram determinadas restrições das 
vazões de enchimento para atingir, de forma 
controlada, os níveis de água e os volumes 
acumulados nos vales, bem como os tempos 
parciais e totais para o enchimento[2]. Estas 
etapas estão apresentadas na Figura 9.
A etapa inicial ocorreu com a abertura 
gradual do vertedouro de enchimento, com 
controle das comportas até a vazão de 100 
m³/s. Esta vazão foi mantida até que o nível de 
água dentro do Canal de Derivação alcançasse 
a elevação 76,0 m.
Na sequência, as comportas do vertedouro 
foram abertas para descarregar uma vazão de 
200,0 m³/s, tendo sido mantida esta afluência até 
que o nível de água atingisse a elevação 71,0 m 
entre os vales do Paquiçamba e Aturiá, cumprindo assim as etapas 
2 a 11.
Com o fundo dos vales preenchidos com água até a 
elevação 71,00 m foi possível aumentar o fluxo de água através 
do vertedouro para 500 m³/s. Posteriormente, o fluxo subiu 
para 1.000m³/s, diminuindo o tempo total de enchimento 
e finalizando o processo. O enchimento total do Canal de 
Derivação e do Reservatório Intermediário ocorreu em um 
período de cerca de 45 dias.
FIGURA 8 – Configuração 
esquemática para 
enchimento do Reservatório 
Intermediário na entrada do 
Canal de Derivação
38 WWW.CBDB.ORG.BR
4. CONCLUSÕES
No presente artigo foram apresentadas as características e os 
estudos de engenharia realizados para a definição da configuração 
final do Reservatório Intermediário, que tem como função 
propiciara conexão entre o Canal de Derivação e a Casa de Força 
Principal da UHE Belo Monte.
Todas as etapas de desenvolvimento foram importantes para 
a determinação da perda de carga em função das características 
dos canais de transposição e diques que compõem o Reservatório 
Intermediário. Ao longo dos estudos foram obtidas expressivas 
reduções nos custos de implantação do circuito de adução 
decorrentes da diminuição das escavações do Canal de Derivação 
e dos Canais de Transposição. O mesmo ocorreu com os volumes 
de aterro dos diques e barragens que delimitam o Reservatório 
Intermediário. A título de exemplo nos Estudos de Viabilidade, 
o volume de aterros dos diques e barragens que delimitam o 
Reservatório Intermediário era da ordem de 53,2 milhões de 
m3, sendo que ao final dos estudos de otimização os volumes de 
aterro resultaram em cerca de 42,2 milhões de m3. Neste processo 
de otimização, a área inundada do Reservatório Intermediário foi 
reduzida em cerca de 10%.
Para o início da operação da usina, uma etapa importante 
foi o enchimento do Canal de Derivação e do Reservatório 
Intermediário: por montante, dentro do prazo estipulado de 
aproximadamente 45 dias e sem comprometer os revestimentos 
de proteção dessas estruturas.
5. PALAVRAS-CHAVE
Reservatório Intermediário, UHE Belo Monte, Canal de 
Derivação, perda de carga, análises numéricas.
6. 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.
7. 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.
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 Bolivia 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 Técnica em 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).
 RESERVATÓRIO INTERMEDIÁRIO CONECTA CANAL DE DERIVAÇÃO À CASA DE FORÇA PRINCIPAL
39REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
SEGURANÇA DE BARRAGENS
SEGURANÇA DE BARRAGENS 
DA UHE BELO MONTE
Oscar Machado BANDEIRA | Superintendente de Engenharia – Norte Energia S.A.
João Francisco SILVEIRA | Engenheiro Civil Sênior – Consultor
Daniel Teixeira LEITE | Engenheiro Civil Sênior – Norte Energia S.A.
The challenge of ensuring the safety of 36 Dams and Dykes, two 
Intakes and Power Houses and a Spillway, supported in various 
foundations types such as sandstone, alluvium soils and rocky massifs, 
was the pioneer work that the Dam Safety Team managed at the Belo 
Monte Hydroelectric Plant.
This paper presents some aspects of the implementation of Dam 
Safety management and monitoring systems of more than 40 structures.
RESUMO ABSTRACT
O desafio de garantir a segurança das 36 barragens e diques, duas Tomadas 
d’Água, Casas de Força e um Vertedouro, apoiados nas mais diversas fundações (tais 
como solos areníticos, aluvionares e maciços rochosos), foi um trabalho pioneiro 
que a equipe de Segurança de Barragens da UHE Belo Monte teve que enfrentar.
Aspectos sobre a implantação do sistema de gestão da Segurança de 
Barragens, bem como do monitoramento das mais de 40 estruturas, serão 
abordados neste artigo.
40 WWW.CBDB.ORG.BR
1. INTRODUÇÃO
O tema Segurança de Barragens ganhou maior importância em novembro de 2015 com o rompimento da barragem de Fundão, em Mariana, onde ocorreu 
um grande desastre ambiental atingindo 40 cidades no Leste de 
Minas Gerais e causou 18 mortes.
A partir deste evento, a Lei 12.334/2010, sobre Segurança de 
Barragens, passou a estar no foco dos agentes fiscalizadores e de 
todos envolvidos na execução e operação de barragens no Brasil.
Para garantir a segurança das barragens da UHE Belo Monte, a 
Norte Energia implantou o Plano de Segurança de Barragens, que 
monitora 36 barragens e diques, duas Tomadas d’Água, Casas de 
Força e um Vertedouro. Convém ressaltar que as estruturas estão 
apoiadas sobre os mais diversos tipos de fundação, tais como solos 
migmatiticos com canalículos, solos areníticos, solos aluvionares 
e maciços rochosos, além de um espigão de arenito que funciona 
como uma barragem natural na região geológica denominada como 
Graben do Macacão.
Neste artigo serão abordados aspectos sobre o Plano de 
Segurança de Barragens e aspectos sobre o monitoramento e 
desempenho das estruturas da UHE Belo Monte.
2. PLANO DE SEGURANÇA DE 
BARRAGENS
Acidentes com barragens quando ocorrem acarretam grandes 
prejuízos devido ao volume de água liberado instantaneamente ao 
rompimento, causando prejuízos materiais, ambientais e humanos.
Segundo o Relatório Anual de Segurança de Barragens de 2015[1], 
nos últimos quatro anos ocorreram 39 acidentes / incidentes, com 
um total de 20 vítimas.
O Plano de Segurança de Barragens é um instrumento de gestão 
da segurança com a finalidade de mitigar os riscos associados ao 
rompimento de barragens. Ele funciona através de monitoramento 
e manutenção dos barramentos, além de fornecer diretrizes em caso 
de uma ação emergencial para salvaguardar as vidas nas áreas de 
risco.
Com mais de 40 estruturas distribuídas em quatro grandes sítios, 
com cerca de 40 km de distância entre si, a UHE Belo Monte exigiu 
um Plano de Segurança de Barragens diferenciado para garantir a 
segurança destas estruturas.
Dentro do Plano de Ações Emergenciais (PAE), foram realizados 
33 estudos de Dambreak. O objetivo foi avaliar a propagação da 
onda em caso de rompimento dos diques e barramentos, bem como 
analisar os impactos nas áreas de risco a jusante de cada estrutura.
Dentro das exigências da Lei 12.334 e sob as premissas da 
Resolução Normativa ANEEL nº696, se classificou as estruturas 
da UHE Belo Monte quanto categoria de risco e dano potencial 
associado. Todas as estruturas de Belo Monte, foram classificadas 
com ”B”, ou seja, risco baixo e dano potencial alto (ver Tabela 1).
Tabela 1 - ANEEL - Matriz de classificação de barragens
Esta classificação estabelece as inspeções de segurança 
regular que, no caso da UHE Belo Monte, deverão ser realizadas 
anualmente - ou sempre que houver alteração do nível de 
segurança da barragem.
3. MONITORAMENTO DAS 
ESTRUTURAS DA UHE BELO 
MONTE
Monitorar as condições de segurança das estruturas da UHE 
Belo Monte foi um grande desafio que a equipe de Segurança de 
Barragens teve que enfrentar.
A partir do início do primeiro enchimento do Reservatório 
Principal, em novembro de 2015, começou o processo de 
inspeção de campo com foco na Segurança de Barragens. 
3.1 INSPEÇÕES DE CAMPO
As inspeções de campo têm por objetivo identificar anomalias 
ou condições que possam afetar a segurança da barragem. Assim, 
é importante observar todas as regiões da barragem: talude de 
montante, talude de jusante, crista, ombreiras, reservatório, etc.
Caminhos preferenciais foram definidos para serem percorridos 
de modo que pudessem ser observadas todas as partes relevantes da 
estrutura, facilitando as inspeções regulares, otimizando o tempo e 
garantindo a qualidade. A seguir, na Figura 1, está o caminhamento 
proposto para inspeção regular do Dique 7B.
Para inspecionar todas as estruturas de Belo Monte durante o 
enchimento dos reservatórios, os mais de 30 técnicos e engenheiros 
tiveram que percorrer cerca de 120 km diariamente.
SEGURANÇA DE BARRAGENS DA UHE BELO MONTE
Dano potencial associado
Categoria de 
Risco
Alto Médio Baixo
Alto A B B
Médio B C C
Baixo B C C
41REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
4. INSTRUMENTAÇÃO
Conhecer o comportamento das estruturas mediante o 
enchimento dos reservatórios e comparar com as análises de 
projetos só foi possível devido aos 1.998 instrumentos instalados 
nas estruturas da UHE Belo Monte, conforme lista resumo de 
instrumentos na Tabela 2.
Figura 1 – Caminhamento proposto para inspeção regular do Dique 7B
Tabela 2 - Lista de instrumentos instalados na UHE Belo Monte
4.1 INSTRUMENTAÇÃO DAS ESTRUTURAS DE 
TERRA-ENROCAMENTO
São apresentados a seguir os principais aspectos referentes 
à seleção dos instrumentos que foram empregados para essas 
medições, bem como alguns exemplos do arranjo da instrumentação 
nas estruturas de terra-enrocamento da usina, englobando tanto as 
estruturas de grande porte, quanto aquelas de pequeno porte - que 
foram também instrumentadas. Os objetivos básicos sempre foram 
a avaliação do desempenho dessas estruturas e a comparação com 
os Valores de Controle previstos em projeto.
4.1.1 TIPOS DE INSTRUMENTOS UTILIZADOS
Dentre os instrumentos instalados nos maciços de terra-
enrocamento da UHE Belo Monte, são:
• Deslocamentos Superficiais: Marcos superficiais na crista 
das estruturas de concreto e maciços de terra-enrocamento;
• Deslocamentos Internos Horizontais: Inclinômetros para 
a medição dos deslocamentos horizontais do aterro e da 
fundação nas barragens com problemas particulares na 
fundação;
• Deslocamentos Internos Verticais: Medidores de recalque 
tipo magnéticos nas barragens de terra de maior porte;
• Supressões e Poro-Pressões: Piezômetros de corda vibrante 
na interface aterro-concreto junto aos muros de ligação 
dos abraços direito e esquerdo, no sítio Belo Monte;
 Piezômetros tipo Standpipe e medidores de NA no aterro e 
no filtro horizontal dos maciços de terra-enrocamento;
 Piezômetros tipo Standpipe na fundação das barragens de 
terra.
• Infiltrações: Medição através de medidores de vazão 
triangulares.
4.1.2 ARRANJO GERAL DA INSTRUMENTAÇÃO
Nas figuras a seguir são apresentados a relação de instrumentos, 
as principais seções instrumentadas e o Arranjo Geral da 
instrumentação na na Barragem Vertente do Santo Antonio 
(BVSA), uma das que constitui uma das principais estruturas 
de terra-enrocamento da UHE Belo Monte, com 70 m de altura 
máxima e 1.310 m de comprimento.
É importante ressaltar que em Belo Monte, mesmo as estruturas 
de terra-enrocamento de pequeno porte, como o Dique 1B, 
por exemplo, com apenas 5 m de altura máxima e 100 m de 
comprimento, foram bem instrumentadas. Neste caso com cinco 
Piezômetros Standpipe, quatro Marcos Superficiais e um Medidor 
de Vazão a jusante, totalizando 11 instrumentos e atendendo assim 
às atuais recomendações do ICOLD, em seu boletim Nº 157 [2].
42 WWW.CBDB.ORG.BR
Figura 3 – BVSA - seção 3 - instrumentação
4.1.3 PLANO DE INSTRUMENTAÇÃO DAS 
ESTRUTURAS DE CONCRETO
São apresentados a seguir os principais aspectos referentes 
à seleção dos instrumentos que foram empregados para as 
medições e suas razões, bem como alguns exemplos do Arranjo 
Geral da instrumentação nas estruturas de concreto da usina e 
suas fundações. Os objetivos básicos sempre foram permitir a 
avaliação do desempenho dessas estruturas e a comparar com os 
valores de controle previstos em projeto, particularmente nas fases 
de enchimento do reservatório e operação do empreendimento.
4.1.4 TIPOS DE INSTRUMENTOS SELECIONADOS
Para a medição dos parâmetros indicados no item anterior 
foram selecionados os seguintes tipos de instrumentos:
• Deslocamentos Absolutos:
 Marcos Superficiais para medição dos deslocamentos 
absolutos em termos de recalques e deslocamentos 
horizontais;
 Extensômetros de Hastes na fundação para medição dos 
deslocamentos e avaliação de deformação da rocha de 
fundação.
• Deslocamentos Diferenciais: Medidores triortogonais 
de junta para a medição dos deslocamentos diferenciais 
entre blocos ao longo de todas as juntas de contração nas 
galerias de drenagem;
• Temperatura do Concreto: Termômetros elétricos 
embutidos no concreto;
• Deformações autógenas: Rosetas de deformímetros 
(strain-meters) para a medição das deformações 
autógenas do concreto;
• Subpressões: Piezômetros Standpipe e elétricos de 
corda vibrante para os casos em que não havia acesso 
diretamente na vertical;
• Infiltrações: Medidores de vazão tipo triangular ou 
trapezoidal.
4.1.5 ARRANJO GERAL DA INSTRUMENTAÇÃO
A seguir está o Arranjo Geral da instrumentação das 
estruturas de concreto da UHE Belo Monte. Destaque para os 
SEGURANÇA DE BARRAGENS DA UHE BELO MONTE
Figura 2 – BVSA - Planta da instrumentação
43REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
206 diversos instrumentos instalados na Tomada d’Água do sítio 
Belo Monte. Ela é uma das principais estruturas de concreto do 
empreendimento e possui 600 m de comprimento.
Na Figura 6 é apresentada uma seção típica de locação dos 
instrumentos na Casa de Força do sítio Belo Monte, outra 
importante estrutura de concreto do empreendimento, com 
quase 800 m de comprimento (incluindo-se a área de montagem).
5. DESEMPENHO DAS ESTRUTURAS
A seguir apresentaremos alguns casos mais relevantes para 
ilustrar o desempenho das estruturas da UHE Belo Monte, que 
estão distribuídas sobre os diversos tipos de fundação:
5.1 SOLOS MIGMATITICOS
O solo residual de migmatito, predominante nos três sítios da 
UHE Belo Monte, serviu como material de aterro para a maioria 
das barragens e diques, bem como material de fundação destas 
estruturas.
Este solo possui permeabilidade relativamente baixa, da 
ordem de 10-4 à 10-3 cm/s, tanto para o solo residual maduro 
como o jovem, respectivamente.
Entretanto, a presença de canalículos de pequeno e de grande 
Figura 4 – Locação em planta dos piezômetros instalados na Tomada d’Água do sítio Belo Monte, com o bloco 4 destacado
diâmetro levaram a projetista a adotar a execução de uma 
trincheira exploratória longitudinalmente aos diques, com 3 m 
de profundidade, para inspeção das condições de fundação e 
tratamento dos eventuais canalículos. 
Nos trechos onde foram encontrados canalículos, esta 
trincheira foi aprofundada até 6 m. Os canalículos com diâmetros 
superiores a 2 cm foraminjetados com calda de cimento fator a/c 
= 0,7. Também foi executado um dreno cego (um filtro de areia 
com ~40 cm espessura para distribuição dos gradientes oriundos 
dos fluxos pelos canalículos de menor diâmetro) no talude de 
jusante desta trincheira. 
A Figura 7 apresenta um detalhe típico da trincheira de inspeção 
adotada em todos os diques e barragens da UHE Belo Monte.
Logo após o enchimento, alguns instrumentos instalados nas 
fundações dos diques e barragens apresentaram resposta rápida. Em 
alguns casos a apresentaram a condição de artesianismo (ver Figura 
11). Além disso, foi observado o afloramento de água por meio de 
canalículos - em especial a jusante do Dique 7B, conforme mostra 
a Figura 12.
Estes fatos vieram indicar que as camadas mais profundas eram 
mais permeáveis que as de superfície, ocasionando gradientes de 
saída mais elevados e artesianismo.
A solução adotada pelos projetistas para combater o fluxo de 
água a jusante destas estruturas foi a execução de filtro invertido, 
delimitado por um gradiente hidráulico máximo de 15% pela 
44 WWW.CBDB.ORG.BR
fundação. Ou ainda, nos casos de surgências 
que apresentem carreamento de partículas 
de solo e/ou vazões muito elevadas (ver 
detalhe do filtro invertido na Figura 14).
Dos 28 diques do Reservatório 
Intermediário, até o momento, 12 receberam 
(ou estão em fase de implantação) filtro 
invertido a jusante devido aos gradientes de 
saída elevados (maior que 15%) e surgência 
de água a jusante destas estruturas. 
Entretanto, estas surgências de água, de 
um modo geral, não vieram comprometer 
a segurança das estruturas, ao passo que a 
execução dos filtros invertidos garantem 
a segurança destas estruturas contra 
possíveis pipings.
Importante salientar que na maioria 
dos diques, alguns com até 60 m de altura, 
a piezometria revelou um comportamento 
normal com pressões neutras inferiores aos 
valores de controle previstos em projeto, 
conforme mostra a Figura 15.
Figura 5 – Seção instrumentada do bloco 4 da Tomada d`Água
Figura 6 – Seção instrumentada da Casa de Força Principal
SEGURANÇA DE BARRAGENS DA UHE BELO MONTE
45REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
Figura 7 – Locação da 
trincheira de inspeção 
Figura 9 – Execução de injeção dos 
canalículos na trincheira exploratória 
do Dique 19B
Figura 11 – Ocorrência de artesianismo a jusante do Dique 7B
Tabela 3 - Dique 7B - Parâmetros de projeto
Figura 8 – Locação 
do “dreno cego” 
Figura 10 – 
Canalículo 
recuperado 
em ensaio 
após injeção
Figura 12 – Dique 
7B - Fluxo d`água 
por meio de 
canalículos
Figura 13 – 
Detalhe de 
canalículo 
com diâmetro 
aproximado de 
5cm, fluindo 
água
46 WWW.CBDB.ORG.BR
Figura 16 – Dique 8B - seção 3 – piezometria
Figura 14 – Detalhe de filtro invertido
Figura 15 – Dique 14C - Comparação entre valores medidos e de projeto
SEGURANÇA DE BARRAGENS DA UHE BELO MONTE
47REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
5.2 SOLOS ARENÍTICOS
Na região denominada de Graben do Macacão (ver artigo sobre 
o Graben do Macacão) a fundação predominante é o solo arenítico. 
Este solo tem permeabilidade relativamente alta, variando de 10-3 
cm/s na superfície até atingir as regiões mais profundas (até 15m). 
Nestas regiões mais profundas o arenito possui coerência C4 (que 
corresponde a SPT maiores que 3/1 golpes e permeabilidade da 
ordem de 10-4 cm/s). Três grandes diques foram construídos 
sobre esta fundação: Dique 6C (ombreira direita), Dique 8A 
(ombreira esquerda), e Dique 8B (totalmente).
O grande desafio que a projetista teve que enfrentar foi o de 
interceptar e controlar o fluxo pela fundação destes diques. Por se 
tratar de um arenito com permeabilidade alta e coesão baixa, este 
material facilmente era carreado, mesmo com baixo gradiente.
A solução adotada pela projetista foi a adoção de cut-off de até 
12 m de profundidade. Assim, foi possível interceptar as camadas 
superficiais do arenito até atingir as camadas mais profundas, 
alcançando o arenito com coerência C4 e permeabilidade menor 
(10-4 cm/s). A jusante do dique foi construído um grande filtro 
invertido, o qual se estendeu de ombreira a ombreira junto com 
uma linha de poços de alívio a jusante do dique, com espaçamento 
de 12m entre si e 15m de profundidade (ver Figura 16).
Conforme observado na Figura 17, os piezômetros locados 
na fundação. apresentaram uma resposta rápida. Entretanto, não 
houve nenhum registro de surgência de água ou artesianismo no 
filtro invertido a jusante do dique. 
Os valores de projeto apresentados na Tabela 4 demostram 
que as cotas piezométricas estão bem abaixo dos valores 
medidos. A vazão específica medidas nos medidores de vazão 
é da ordem de 2 l.min.m, uma vazão menor do que a de muitos 
diques com fundação em migmatito.
Figura 17 – Dique 8B – gráfico da piezometria
Até o momento as estruturas sobre o Graben, com fundação 
arenítica, não apresentaram anomalias. Isto indica uma boa 
eficiência no tratamento realizado para interceptar e controlar 
o fluxo de água.
Tabela 4 - Dique 8B - Comparação entre valores medidos e de projeto
Instrumento Valor de controle
Leitura em 
31/01/2017ATENÇÃO ALERTA
PZ - 11 93,95 96,25 84,27
PZ - 12 93,95 96,25 88,73
PZ - 13 87,30 88,20 82,19
PZ - 14 87,30 88,20 81,86
PZ - 24 - - 72,66
PZ - 25 - - 76,26
PZ - 27 - - 56,46
5.3 FUNDAÇÕES EM ROCHA / ESTRUTURAS DE 
CONCRETO
A rocha que serviu de suporte para a fundação das estruturas 
da UHE Belo Monte foi o migmatito. No sítio Belo Monte, a 
Tomada dÁgua ficou apoiada em um maciço rochoso bastante 
competente com coesão superior a C2 e pouco fraturado.
O bloco TA-04 da Tomada d’Água do sítio Belo Monte foi 
instrumentado em duas seções com os piezômetros PZC-41/42 
e PZF-41 instalados na seção distante 9,75 m à esquerda do 
eixo da unidade. Os Piezômetros PZC-43/44 e PZF-42 ficaram 
afastados 11,25 m à direita do eixo da UG, conforme Figura 18.
Na Figura 19 estão estes níveis piezométricos em escala, 
sendo indicados na seção transversal do bloco TA-04.
Foi rápida a resposta de todos os piezômetros ao enchimento 
do reservatório. Os níveis piezométricos atingiram um pico 
máximo próximo da data de final de enchimento do reservatório. 
48 WWW.CBDB.ORG.BR
Depois, eles mostraram tendência de queda das subpressões.
Apesar de se ter constatado em alguns blocos da Tomada d’Água 
subpressões um pouco acima dos valores de projeto, mesmo a 
jusante da cortina de drenagem, foi verificado que as mesmas não 
implicavam em problemas de estabilidade. Importante ressaltar, 
entretanto, que no geral foi constatado um bom desempenho 
do sistema de drenagem na fundação da T.A., no qual os drenos 
conectavam um túnel de drenagem cerca de 20 m abaixo do 
contato C/R (ver Figura 19). 
Observações importantes: 
• Rápida resposta dos piezômetros ao enchimento do 
reservatório, tendo o pico das subpressões medidas 
ocorrido praticamente tão logo o NA do reservatório 
atingiu a El. 97,00 m (NA máx normal);
• Níveis piezométricos mais elevados a montante da cortina de 
drenagem com queda expressiva a jusante da mesma, o que 
vem indicar um bom desempenho da cortina de drenagem;
• Tendência geral de queda dos níveis piezométricos após 
o pico ocorrido em meados de fev/2016, quando o NA do 
reservatório atingiu a El. Máxima. 
Foram instalados 26 medidores triortogonais nas juntas entre 
blocos da Tomada d’Água ao longo da galeria de drenagem, com 
numeração seguindo a ordem crescente do Muro Esquerdo em 
Figura 18 – Bloco TA-04 e evolução dos níveis piezométricos com o tempo
direção ao Muro Direito.
Os maiores deslocamentos diferenciais foram até meados de 
outubro/2016. Confira:
• Recalque diferencial ..................... 0,42 mm;
• Deslizamento horizontal ............... 0,56 mm;
• Abertura da junta .......................... 0,75 mm.
Esses valores estão bem abaixo dos valores observados em outras 
barragens, conforme mostrado na Tabela 6.
Com relação ao sítio Pimental, distante cerca de 40 km do 
sítio Belo Monte, ondese localizam as estruturas do Vertedouro 
e da Casa de Força secundária, a Figura 20 apresenta o Arranjo 
Geral da instrumentação em um “bloco-chave” no Vertedouro. 
Na sequência, estão as análises das leituras realizadas nos 
PZ’s desta seção. Os piezômetros foram instalados no contato 
C/R e na fundação do Vertedouro. As seções principais foram 
instrumentadas com seis Piezômetros Standpipe e dois PZ’s 
elétricos de corda vibrante (a jusante), enquanto as seções 
secundárias foram instrumentadas com quatro Piezômetros 
Standpipe cada.
A Tabela 7 apresenta as leituras realizadas nos Piezômetros 
tipo Standpipe e elétrico localizados em duas “seções-chaves”: 
uma principal (bloco VT-09) e outra secundária (bloco VT-11), 
no dia 17/03/2016. Nesta mesma tabela são apresentados os 
valores de “Atenção” e “Alerta” estabelecidos pela projetista para 
SEGURANÇA DE BARRAGENS DA UHE BELO MONTE
49REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
Tabela 5 - Comparação entre valores medidos e de projeto para o bloco 
TA-04
Instrumento Valor de controle
Leitura em 
01/08/2016ATENÇÃO ALERTA
PZC-41 73,97 74,17 87,22
PZC-42 56,93 57,06 64,44
PZF-41 46,08 46,18 48,00
Tabela 6 - Deslocamentos diferenciais máximos entre blocos nas 
barragens de gravidade de concreto em CCR
Barragem em 
CCR
Deslocamento diferencial máximo (mm)
Abertura 
de junta
Recalque 
diferencial
Deslizamento 
horizontal
Fundação Crista
TA Belo Monte 0,75 0,42 0,56 -
Dona Francisca 2,30 0,75 3,40 -
Monte Claro 1,30 1,20 1,40 3,10
Castro Alves 4,10 0,50 1,50 3,05
14 de Julho 2,00 1,25 1,00 -
Canoas I 3,36 1,65 1,35 -
Canoas II 1,25 0,65 0,35 -
Arvoredo 1,20 1,30 2,00 -
estes instrumentos, considerando condições de CCN e CCE, 
respectivamente.
Todos os piezômetros do Vertedouro apresentam níveis abaixo 
dos valores de controle. Mesmo após oito meses do enchimento 
do reservatório, todos estão praticamente estabilizados ou com 
ligeira tendência de redução. Essa constatação vem indicar 
o bom desempenho da cortina de drenagem na redução das 
subpressões na fundação do Vertedouro.
Na sequência são apresentados os gráficos das duas “seções-
chaves” típicas da piezometria na fundação do Vertedouro.
Tabela 7 - Valores medidos e de controle para os piezômetros do 
Vertedouro do Pimental - blocos VT-9 e VT-11 (mar/16)
Piezômetro
Posição 
cortina 
drenagem
Valores de 
Controle (m)
Nível 
Medido
Atenção Alerta
PC-PI-VT9-1 Mont. 94,57 96,54 90,58
PC-PI-VT9-2 Mont. 92,08 95,63 66,28
PC-PI-VT9-3 Jus. 90,82 95,05 72,69
PC-PI-VT9-4 Mont. 97,00 97,50 91,28
PC-PI-VT9-5 Mont. 93,62 96,21 64,77
PC-PI-VT9-6 Jus. 90,63 94,92 64,69
PE-PI-VT9-1 Jus. 89,53 94,15 72,89
PE-PI-VT9-2 Jus. 88,89 93,70 72,81
PC-PI-VT11-1 Mont. 94,02 96,36 75,42
PC-PI-VT11-3 Jus. 90,83 95,06 70,95
PC-PI-VT11-4 Mont. 96,60 97,35 95,42
PC-PI-VT11-6 Jus. 90,44 94,78 65,86
Figura 19 – Comparação entre valores de projeto e medidos em 
01/08/2016 para o bloco TA-04
6. CONCLUSÃO
Normalmente em um empreendimento de usina hidrelétrica 
existem poucas estruturas para serem monitoradas, entretanto em 
Belo Monte, devido ao seu tamanho e extensão, mais de 40 estruturas 
precisaram acompanhamento.
De um modo geral, as estruturas da UHE Belo Monte 
apresentaram um bom desempenho durante o enchimento dos 
reservatórios. Algumas anomalias foram constatadas pela equipe 
de Segurança de Barragens, tais como subpressões um pouco 
mais elevadas na fundação da Barragem Lateral Esquerda, no sítio 
Pimental, e artesianismo a jusante de alguns diques. Nesses locais 
houve execução de filtro invertido. A alternativa escolhida vem 
apresentando um bom desempenho.
A implantação do Plano de Segurança de Barragens na UHE 
Belo Monte possibilitou um bom monitoramento das mais de 40 
estruturas deste empreendimento e reduziu significativamente os 
riscos de acidentes. Foi necessário organizar um acompanhamento 
detalhado ao longo do tempo para enfrentar o desafio.
50 WWW.CBDB.ORG.BR
SEGURANÇA DE BARRAGENS DA UHE BELO MONTE
Figura 21 – Subpressões no contato concreto/rocha e fundação - bloco VT-09
Figura 20 – Seção transversal de “bloco-chave” instrumentado no Vertedouro do sítio Pimental
51REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
Oscar Machado Bandeira
Engenheiro Civil formado pela Universidade Federal de Campina Grande (PB) em 
1969. Possui 40 anos de experiência na Supervisão e Construção de hidrelétricas, 
tendo atuado como Eng. 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 
Usina de Belo Monte e como Coordenador dos Trabalhos de Segurança de Barragens do empreendimento.
João Francisco Silveira
Atua na área de Instrumentação e Segurança de Barragens desde 1973, tendo 
participado do Projeto e Análise da Instrumentação das Usinas Hidrelétricas 
de Itaipu, Água Vermelha, Marimbondo, Três Irmãos, Xingó, Itá, Itapebi, Dona 
Francisca, Jirau e Belo Monte, dentre outras. 
É autor de cerca de 120 trabalhos técnicos e de dois livros dedicados à Instrumentação 
e Segurança de Barragens.
Presidiu a Comissão Internacional “Ad Hoc Committee on Small Dams” do International Commission on 
Large Dams (ICOLD), no período entre 2005 e 2011.
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 e do maior Canal do Brasil, com aproximadamente 20 km de extensão. 
Atuou também na Coordenação e Implantação do Plano de Segurança de Barragens.
Possui experiência em Estudos de Arranjos de usinas hidrelétricas, participando na 
elaboração de diversos projetos: UHE Caçu (65 MW), UHE Coqueiros (90 MW), 
UHE Ferreira Gomes (252 MW), UHE Ribeiro Gonçalves (113 MW), UHE Riacho Seco (276 MW), UHE 
São João (60 MW), Cachoeirinha (45 MW), entre outros. 
Figura 22 – Subpressões no contato concreto/rocha e fundação - bloco VT-11
7. AGRADECIMENTOS
Agradecemos a contribuição das 
seguintes empresas:
- Norte Energia S.A. por ceder as 
informações necessárias para 
este artigo;
- SBB Engenharia pela 
contribuição na elaboração deste 
texto;
- Pimenta de Ávila e Engecorps, 
por elaborar o Plano de 
Segurança de Barragens da UHE 
Belo Monte.
8. REFERÊNCIAS 
BIBLIOGRÁFICAS
[1] ANA - Agência Nacional de Águas. Relatório 
de Segurança de Barragens – 2015. Brasília – DF, 
Brasil, 2016.
[2] ICOLD – International Comission on Large 
Dams. Boletim Nº 157 - Small Dams, Design, 
Surveillance and Rehabilitation.
52 WWW.CBDB.ORG.BR
GEOTECNIA E FUNDAÇÕES
CONDICIONANTES GEOLÓGICO-
GEOTÉCNICOS E SOLUÇÕES DE 
TRATAMENTO DOS ARENITOS 
DO GRABEN DO MACACÃO 
Oscar Machado BANDEIRA | Superintendente de Engenharia do Proj. Belo Monte – Norte Energia S.A.
Raimundo Marcondes CARVALHO | Geólogo Sênior do Projeto Belo Monte – Norte Energia S.A.
Nestor Antonio Mendes PEREIRA | Geólogo Sênior do Projeto Belo Monte – Norte Energia S.A.
Martim Afonso de CAMARGO | Geólogo Supervisor do Projeto Belo Monte – Intertechne Consultores S.A.
During the Feasibility Studies of the Belo Monte HPP, in the 
early 1980s, a Graben (tectonic depressed block bordered by faults) 
located in the crystalline basement and filled with sandy sediments 
contemporaneous with the Trombetas Formation was identified in 
a region located about 2 km upstream of the plant, of the Paleozoic.
On this structure, a relatively narrow spigot, about 3 km in 
length was modeled, that forms the right divider of the intermediate 
reservoir, between the dikes 6C and 8A of the plant arrangement.
The geomechanical characteristics of the sediments, conditioning 
the percolation of the water of the reservoir by the divisor, and 
are presented, in general, the treatments performed in the Graben 
region, in light of the greater hydrogeotechnicalknowledge acquired 
after the investigations of the executive design phase.
Durante os Estudos de Viabilidade da UHE Belo Monte, no início da 
década de 1980, foi identificada em região posicionada a cerca de 2 km a 
montante da usina uma fossa tectônica (Graben), encaixada no embasamento 
cristalino e preenchida com sedimentos arenosos contemporâneos à Formação 
Trombetas, do Paleozóico. 
Sobre essa estrutura, foi modelado um relevo em espigão relativamente 
estreito, com cerca de 3 km de extensão, que constitui o divisor direito do 
reservatório intermediário, entre os diques 6C e 8A do arranjo da usina. 
São abordadas as características geomecânicas dos sedimentos, 
condicionantes da percolação da água do reservatório pelo divisor e 
apresentados, em linhas gerais, os tratamentos realizados na região do Graben, 
à luz do maior conhecimento hidrogeotécnico adquirido após as investigações 
da fase de projeto executivo.
RESUMO ABSTRACT
53REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
1. INTRODUÇÃO
A UHE Belo Monte está implantada no domínio de rochas cristalinas de idade Arqueana[1], remobilizadas no Proterozóico Inferior e pertencentes ao Complexo 
Xingu[2], bem próximo da borda da Bacia Sedimentar do 
Amazonas. 
Nos sítios Belo Monte e do Reservatório Intermediário, 
o embasamento cristalino é constituído por migmatitos, 
litologia que representa adiantado estágio de remobilização 
das rochas mais antigas do Complexo Xingu. 
A Bacia Sedimentar está representada por 
ritmitos, folhelhos e arenitos pertencentes à 
Formação Trombetas, do Siluriano. Eles estão 
presentes não só nas fundações das ombreiras 
das barragens e diques próximos à usina, mas 
também sustentam um espigão de arenito no 
divisor direito do reservatório - localizado 
entre os Diques 6C e 8A do arranjo da UHE, no 
interior de uma fossa tectônica (Graben). 
Além dos sedimentos da Formação 
Trombetas, ocorrem ainda nessa região 
arenitos pertencentes à Formação Maecuru, 
do Devoniano, situados em nível topográfico 
mais elevado que a unidade anterior e sem 
interferência com o arranjo, além de uma 
espessa soleira de diabásio da Formação 
Penatecaua, do Mesozóico, intrudida entre 
essas duas unidades, igualmente, sem 
interferência com as fundações. Por fim, estão 
os sedimentos semiconsolidados arenosos com 
lentes argilosas da Formação Alter do Chão, 
do Terciário, que ocupam o topo dos morros 
mais elevados e os depósitos aluvionares do 
Quaternário, restritos ao leito e margens do rio 
Xingu e dos principais igarapés contribuintes.
A referida fossa tectônica, identificada 
durante os Estudos de Viabilidade da UHE Belo 
Monte, no início da década de 1980, recebeu a 
denominação de Graben do Macacão durante o 
desenvolvimento do projeto. A denominação é 
oriunda do nome pelo qual os moradores da região chamavam o 
relevo elevado: morro ou serra do Macacão. Ela está encaixada nos 
migmatitos do embasamento cristalino com arcabouço estrutural 
controlado por falhas verticais coincidentes com antigas linhas de 
fraqueza do Complexo Xingu, que lhe conferem uma geometria 
aproximadamente trapezoidal [3]. A Figura 1 mostra a localização 
dessa estrutura tectônica no arranjo da usina.
2. ASPECTOS GEOMORFOLÓGICOS 
DA REGIÃO DO GRABEN
Geomorfologicamente, o pacote de sedimentos existentes 
no interior do Graben está modelado na forma de um 
platô bastante dissecado por ravinas e vales profundos com 
significativo controle estrutural, que nele esculpem espigões 
de topo aplainado a suavemente ondulado, sinuosos e 
alongados, orientados, principalmente nas direções NNE e 
NNW. 
FIGURA 1 - Localização geográfica da região do Graben do Macacão e a indicação dos 
principais tratamentos geotécnicos efetuados
O espigão entalhado do lado ocidental do Graben constitui o 
divisor direito do Reservatório Intermediário ao longo de uma 
extensão de aproximadamente 2.600m, entre os Diques 6C e 8B. 
Ele se apresenta com as encostas de montante (banhadas pelo 
reservatório) com uma declividade relativamente suave, entre 
54 WWW.CBDB.ORG.BR
1V:4H e 1V:3H. A encosta a jusante é abrupta, com inclinação 
de até 1V:1H, que termina em um extenso vale orientado a NNE, 
com amplo anfiteatro na cabeceira e que se prolonga para jusante, 
paralelamente ao Dique 6C.
O espigão banhado pelo reservatório está disposto na direção 
aproximada Norte-Sul, com largura da ordem de 350 m a 400 m 
em torno da EL.100,00 m, sustentado basicamente pelos arenitos 
da sequência final de deposição no interior do Graben, que se 
elevam até a cota aproximada de 135 m, em contraste com o 
relevo arrasado do entorno, na elevação média de 40m, modelado 
sobre rochas migmatíticas do embasamento, muito alteradas, 
FIGURA 2 - Modelo esquemático do Graben do Macacão com indicação das seções “A” e “B”
FIGURA 3 - Seção geológica esquemática no sentido longitudinal do Graben (vista de montante)
FIGURA 4 - Seção geológica esquemática no sentido montante-jusante do Espigão de Arenito
com capeamento de solo residual de espessura superior a 30 m. 
Na sua extremidade Sul, o espigão está dissecado por um vale 
abrupto e amplo até a elevação 50 m, que o separa de um morro 
testemunho que alcança a elevação 130 m e serve de ombreira para 
os Diques 8B, interno ao Graben, e 8A, que cruza o limite Sul da 
estrutura.
A principal preocupação do ponto de vista do projeto de 
engenharia em relação à morfologia do espigão é a possível 
percolação da água através do maciço arenítico localizado entre 
os Diques 6C e 8B, que funcionará como uma barragem sujeita ao 
fluxo de água.
CONDICIONANTES GEOLÓGICO-GEOTÉCNICOS E SOLUÇÕES DE TRATAMENTO DOS ARENITOS DO GRABEN DO MACACÃO
55REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
3. GEOLOGIA DO GRABEN
O Graben do Macacão, diferentemente das fossas tectônicas 
mais frequentemente citadas na literatura geológica, tem os seus 
flancos de formato trapezoidal e não alongado e seu arcabouço 
estrutural controlado por linhas de fraqueza do embasamento, 
originadas em eventos deformacionais antigos, do Proterozóico, 
posteriormente reativadas no início do Paleozóico como falhas 
normais (subverticais a fortemente inclinadas) e escalonadas, isto 
é, constituindo zonas de falhas em degraus. 
O abatimento da estrutura no interior do embasamento 
cristalino, representado na região pelos migmatitos, começou no 
período em que se depositavam os folhelhos e ritmitos da base 
da Formação Trombetas (Membro Pitinga), propiciando sua 
ressedimentação no interior da estrutura. Em etapas posteriores 
de afundamento do Graben houve a preservação da camada de 
arenitos finos do Membro Manacapuru, que sucedeu ao Membro 
Pitinga, inexistente fora da fossa, nessa região da Bacia Sedimentar. 
O forte declive criado pelo abatimento dessa região alterou 
a sedimentação marinha, de plataforma a costeira, típica da 
Formação Trombetas, para deposição gravitacional subaquosa, 
caracterizada por escorregamentos nos taludes instáveis da 
depressão. Ali se acumularam camadas contorcidas/dobradas 
de folhelhos e ritmitos, entremeadas com blocos de dimensões 
métricas a decamétricas de migmatito cataclasado/cisalhado 
(tombados do talude) e sedimento silto-argiloso, depósito a que 
se denomina diamictito (mistura caótica de diferentes litologias 
imersas em matriz lamítica) [4], [5], [6]. 
As Figuras 2, 3 e 4 mostram seções geológicas esquemáticas 
sobre a hipótese de instalação do Graben.
A deposição dos sedimentos no interior do Graben se alternou 
com ciclos de movimentos verticais de afundamento da fossa, 
o que é evidenciado pela ocorrência, ao longo do espigão, de 
camadas de argilitos, siltitos e folhelhos fortemente inclinadas, 
contorcidas e/ou rompidas e pela quase total ausência de estruturas 
de estratificação nos arenitos, onde são frequentes feições de 
fluidificação (liquefação), relacionadas à atividade sísmica. 
A sucessão de etapas de abatimento (afundamento) do Graben 
está também evidenciada junto aos taludes das falhas que o 
delimitam pela intercalaçãode camadas de diamictito com blocos 
de grandes dimensões de rocha migmatítica alterada (período de 
exposição de novos taludes instáveis, pela movimentação vertical 
nas falhas), e estratos de arenitos, argilitos e folhelhos (períodos de 
estabilidade deposicional). 
As investigações realizadas no interior do Graben permitiram 
determinar as seguintes profundidades do topo do embasamento 
cristalino sob os sedimentos: EL. 10,0 no flanco Sul da estrutura; 
EL.+4,0 no flanco Norte; EL.-9,0 do lado Leste, a jusante do morro 
testemunho que serve de ombreira para os Diques 8A e 8B, abaixo 
das EL.-80,0 na porção mediana e imediatamente a jusante do 
espigão banhado pelo reservatório; EL.-51,0 próximo à falha que 
limita a estrutura do lado Oeste, e EL.-29,0 no ponto central do 
Dique 8B. Projeções do nível do contato basal da Bacia Sedimentar 
para essa região sugerem um abatimento da estrutura da ordem 
de 120 m no lado Norte e 190 m no flanco Sul.
Com o objetivo de caracterizar geológica e geotecnicamente 
o maciço sedimentar que sustenta esse trecho do divisor do 
reservatório, particularmente, em relação à ocorrência de possíveis 
camadas de maior permeabilidade ou de zonas mais fraturadas e 
eventualmente mais permeáveis, condicionadas por lineamentos 
estruturais que interceptam o espigão, foram executadas 5.636 
m de sondagens mistas verticais e rotativas inclinadas, com 
amostragem e execução de ensaios de perda d’água sob pressão 
em rocha e infiltração em solo. Os números são: 2.372 m (34 
sondagens) no espigão, 370 m (12 sondagens) na ombreira 
esquerda do Dique 8A, 1.881 m (61 sondagens) no Dique 8B e 
1.012 m (18 sondagens) na ombreira direita do Dique 6C.
Essas investigações foram precedidas de inspeções nos 
afloramentos rochosos existentes nas porções mais escarpadas 
das encostas, abaixo da EL. 97,0, tanto do lado de montante do 
reservatório como do lado de jusante, com a finalidade de localizar 
possíveis vazios que pudessem ter continuidade no interior 
do maciço. Foram ainda executadas campanhas de sondagens 
geofísicas pelo método de eletrorresistividade, que totalizaram 
8.665m de caminhamento elétrico. 
As sondagens executadas no alto do espigão, desde seu topo, 
acima da EL. 130,0 até a EL. 80,30 (atingida pela sondagem 
mais profunda com fim estratigráfico executada no espigão),z 
mostraram a ocorrência de um pacote de arenitos de granulometria 
predominantemente fina com raras intercalações de folhelhos, 
argilitos e ritmitos, sobreposto a depósitos basais de diamictito.
Os arenitos se caracterizam por intercalações de camadas 
de espessuras métricas de granulação fina a muito fina, com 
pouquíssima matriz, com estratos de granulação média a fina 
e matriz caulínica, com pequena fração de grãos grossos de 
quartzo arredondados a angulosos e granulação grosseira em 
alguns intervalos. Eles alternam, com lâminas centimétricas a 
decimétricas de argilitos e siltitos, todo o conjunto de coloração 
branco acinzentada, com variações para roxo e avermelhado.
São maciços, localmente com estratos silicificados, com 
frequentes estruturas de fluidização, quase sempre realçadas 
pela variação de cores. Exibem, também, nos intervalos onde 
ocorrem as alternâncias com argilitos e siltitos, acamamento com 
forte mergulho, raramente sub-horizontal, pelotas centimétricas 
56 WWW.CBDB.ORG.BR
de argilito cinza escuro ou esbranquiçado e clastos angulosos 
constituídos de arenito fino e argilito. 
As Figuras 5A e 5B exibem alguns exemplares dessas litologias.
Mostram, de forma geral, coerentes (C2) e sem fraturas (F1), 
com raros intervalos friáveis (C4), atribuídos, possivelmente, 
ao processo de perfuração em trechos de rocha praticamente 
desprovida de matriz. Nos afloramentos verticais que ocorrem nas 
encostas do espigão são igualmente coerentes e cobertos/protegidos 
superficialmente por película de sílica microcristalina.
As intercalações de folhelhos, argilitos e ritmitos são pouco 
frequentes no pacote de sedimentos e, em geral, com espessuras 
centimétricas a submétricas. Os argilitos, localmente siltitos 
argilosos, têm coloração cinza escuro ou esbranquiçada e arroxeada 
a rósea. Apresentam, em geral, contatos com inclinações variáveis 
entre 30° e 60° com os arenitos. Apenas em duas sondagens foram 
observados estratos mais espessos, com 6 m e 22,5 m, pouco 
coerentes (C3).
Os folhelhos são cinza escuro a negros, com espessuras desde 
submétricas a métricas, pouco coerentes (C3) e com estratificação 
fortemente inclinada ou convolucionada e com planos polidos 
ou estriados, evidenciando intenso processo de acomodação no 
FIGURA 5A - Fotos dos testemunhos (parciais) da sondagem SM-7508 com diversos tipos 
de arenitos, inclusive com intercalação de argilito (na caixa 17), que ocorrem no maciço 
arenítico do Graben
FIGURA 5B - Fotos dos testemunhos (parciais) das SMs 7450 e 7513 exibindo a 
ocorrência de diamictitos em profundidades variáveis no maciço
interior do pacote de arenitos. Os ritmitos se caracterizam por 
laminações centimétricas de siltito, arenito muito fino e folhelho/
argilito. Apresentam estratificação inclinada a sub-horizontal e 
porte submétrico.
Os diamictitos são constituídos ora por blocos de dimensões 
submétricas a métricas de migmatito, em geral, pouco alterado 
com pouca matriz lamítica cinza esverdeada, como na ocorrência 
localizada próximo da ombreira do Dique 6C, ora com 
predominância de matriz lamítica com clastos centimétricos de 
migmatito, como mais frequente nos depósitos mais profundos.
Com base nos resultados obtidos nas investigações geológico-
geotécnicas e nos ensaios de campo, foi verificado que, de um 
modo geral, esse maciço de arenito está coerente (C2), com estratos 
esparsos de material friável (C4), muito pouco fraturado (F1), e 
com um comportamento hidrogeológico homogêneo, com valores 
de condutividade hidráulica muito baixos a nulos. Em apenas duas 
sondagens foram obtidos valores de permeabilidade mais elevados, 
variáveis entre 6x10-4cm/s e 3x10-3cm/s, entre as EL. 73,0 m e 84,0 
m. Esses dados corroboram o comportamento estanque esperado 
para esse maciço sedimentar, tendo em mente a litologia dominante 
de arenito fino, maciço e as próprias condições de instabilidade na 
sua deposição e consolidação, que não propiciam a ocorrência de 
camadas permeáveis persistentes, passíveis de percolação da água 
pelo maciço arenítico.
Uma feição que chamou bastante a atenção durante as 
investigações realizadas no espigão foi a ocorrência de alguns 
estratos de arenito friável (C4), particularmente, nas sondagens 
executadas mais próximo das ombreiras dos Diques 6C e 8B, como 
também nas fundações desses diques, que impediam a realização de 
ensaios de perda d’água para determinação da permeabilidade do 
maciço. Investigações posteriores, utilizando lama bentonítica ou 
poliplus na água de perfuração, permitiram uma melhor qualidade 
na amostragem e a constatação da real coerência do arenito 
nesses estratos (C4 ou superior). Ele perde a resistência durante 
o processo de perfuração devido à pouca ou ausência de matriz. 
Por meio da execução de ensaios de infiltração contínuos, com o 
simultâneo revestimento do furo, foi também possível determinar 
a permeabilidade dos estratos friáveis. Assim foram obtidos valores 
iguais ou inferiores a 1x10-4 cm/s para esses materiais. Essas 
evidências determinaram o critério para a fundação do cut off nos 
diques em material com coerência mínima C4 e coeficiente de 
permeabilidade k≤ 1x10-4cm/s. 
Estudos de percolação (realizados em seções topográficas 
localizadas em estrangulamentos do espigão com extensão de 350 
m entre a EL.97,00 m a montante e a EL.75,00 m a jusante) são 
considerados mais críticos em termos de gradientes hidráulicos 
de saída no talvegue a jusante. Foram adotados os parâmetros 
mais desfavoráveis em relação à permeabilidade do maciço e ao 
CONDICIONANTES GEOLÓGICO-GEOTÉCNICOS E SOLUÇÕES DE TRATAMENTO DOS ARENITOS DO GRABEN DO MACACÃO
57REVISTA BRASILEIRADE ENGENHARIA DE BARRAGENS
capeamento de solo. O resultado foi um gradiente máximo de 
0,25, o que recomendou a implantação da proteção do talvegue 
a jusante do espigão com dreno invertido.
4. CONCLUSÕES
As investigações geológico-geotécnicas produzidas na 
região do Graben do Macacão foram realizadas em várias 
etapas do projeto e permitiram, com aceitável confiabilidade, 
a definição dos limites dessa estrutura e a concepção do 
modelo geológico-estrutural e hidrogeológico do maciço e das 
fundações na região de interesse do projeto. 
Além da caracterização geológico-estratigráfica do maciço 
sedimentar do Graben, as investigações e ensaios realizados 
FIGURA 6A - Implantação do cut-off no Dique 8B FIGURA 6B - Implantação do cut-off no Dique 6C
FIGURA 7A - Seção típica 
do Dique 8B, exibindo a 
implantação do cut-off e 
filtro invertido a jusante
FIGURA 7B - Seção típica 
do Dique 6C exibindo a 
implantação do cut-off e do 
filtro invertido a jusante
permitiram a caraterização da permeabilidade dos níveis/
estratos de arenito friável (C4), dando segurança à escolha do 
projeto mais adequado para o tratamento em questão. 
No Projeto Básico Consolidado (PBC) estava prevista a 
execução de um tapete impermeável a montante dos Diques 
6C, 8A e 8B e filtro invertido a jusante dos mesmos, não se 
tendo previsto, naquela fase, tratamentos no espigão de arenito 
entre os Diques 6C e 8B. O resultado das investigações e ensaios 
geológico-geotécnicos realizados na região do Graben após o PBC 
possibilitaram um melhor conhecimento dos materiais de fundação, 
permitindo a adoção de uma solução mais adequada do ponto de 
vista técnico e econômico.
O tratamento preconizado e implantado no Projeto Executivo, 
para o controle do fluxo de água pelas fundações dos Diques 6C, 8A 
58 WWW.CBDB.ORG.BR
Raimundo Marcondes Carvalho
Graduado em Geologia pela Universidade de São Paulo, em 
1972, atua no segmento de Consultoria e Projetos de Obras 
Geotécnicas desde 1973. Possui experiência na elaboração 
de Inventários Hidrelétricos e Projetos de Viabilidade, 
Básico e Executivo de usinas hidrelétricas. Participou 
do Projeto de Viabilidade do Complexo Hidrelétrico de 
Altamira-Belo Monte (17.000MW), do Projeto Executivo 
da UHE Jirau (3.450MW) e na Engenharia do Proprietário da UHE Belo Monte 
(11.233MW)Neste último, atuou como Coordenador dos trabalhos da área de 
Geologia e foi responsável pela certificação dos documentos de projeto. 
Nestor Antonio Mendes Pereira
Geólogo formado pela Faculdade de Filosofia Ciências 
e Letras de Rio Claro (hoje UNESP). Possui mestrado 
em Geotecnia pela Escola de Engenharia de São Carlos 
(USP) e especialização em barragens desde 1974. 
Participou de inúmeros estudos sobre a implantação de 
projetos hidrelétricos, PCH e linhas de transmissão em 
locais como Instituto de Pesquisas Tecnológica do Estado 
de São Paulo, Themag Engenharia e Eletronorte. Na Norte Energia S.A. atua 
como Coordenador das investigações geológico-geotécnicas e das liberações das 
fundações das estruturas de terra e rocha da implantação da UHE Belo Monte.
Martim Afonso Cóser Moraes de Camargo
Geólogo de Engenharia com mais de 40 anos de atuação 
em estudos e projetos de grandes empreendimentos, tais 
como: barragens, usinas hidrelétricas, obras de drenagem, 
túneis, rodovias e ferrovias.
Possui experiência no desenvolvimento de Estudos de 
Inventário e de Viabilidade com Preparação de Programas 
de Mapeamento Geológico e de Investigações Geológico-
geotécnicas e Geofísicas (com acompanhamento e interpretação). Participação 
do desenvolvimento de Projetos Básicos e Bxecutivos e na Engenharia do 
Proprietário (ATO).
e 8B, consistiu na escavação de uma trincheira de vedação (cut-off), 
cuja profundidade variou entre 3 m e 8 m para atender ao critério 
imposto (material com coerência mínima C4 e permeabilidade 
máxima de 1x10-4 cm/s). Também foi implantado um filtro 
invertido, a jusante desses diques, composto de areia, transições e 
enrocamento. O objetivo foi controlar a saída do fluxo d’água pela 
fundação[7]. Figuras 6A e 6B e 7A e 7B.
Igual tratamento com filtro invertido foi aplicado em parte da 
região do vale imediatamente a jusante do espigão arenítico, desde o 
anfiteatro da cabeceira do talvegue (já mencionado no item 2) até as 
proximidades do Dique 6C, entre a EL.75,0 e o fundo do vale.
O Projeto Executivo contemplou, também, a proteção do espigão 
de arenito, na zona de flutuação do nível d’água do Reservatório 
Intermediário, por meio da implantação de uma camada de 
enrocamento (rip-rap) entre a EL.92,5 e a EL. 100,0, com transições 
de material pétreo até a superfície do terreno, a montante de toda 
a extensão da encosta. A crista desta proteção, na EL. 100,0 possui 
largura de 8,00 m para configurar um acesso permanente, visando a 
eventuais manutenções. Vide Figura 1.
5. PALAVRAS-CHAVES
UHE Belo Monte. Graben do Macacão. Espigão de Arenito. 
Fundação em arenito.
6. AGRADECIMENTOS
Os autores expressam seus agradecimentos ao Técnico 
Cadista Sr. Davi Santos Santana Menezes pelo apoio na 
elaboração das ilustrações apresentadas.
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] HASUI, Y. et alii. Elementos Geofísicos e Geológicos da Região Amazônica; 
Subsídio para o Modelo Geodinâmico. In.: SYMPOSIUM AMAZÔNICO, 2, Manaus, 
Anais ... DNPM /CNPq. Manaus, 1984.
[2] ISSLER, R. S. et alii. Geologia. In.: BRASIL. DNPM. Projeto RADAM. Folha SA.22. 
Belém. Rio de Janeiro, 1974.
[3] NORTE ENERGIA S.A. Relatório do Projeto Básico, Vol I, Tomo II. Brasília, 2012.
[4] CARVALHO, R.M. Reservatório Intermediário – Graben do Macacão. 
Apresentação Power Point. In.: 11ª Reunião Setorial de Geologia-Geotecnia da UHE 
Belo Monte. Altamira, 2014.
[5] NORTE ENERGIA S.A. Relatório Técnico RI3-D099-ITT-CGG-RT-0002-00 - 
Graben do Macacão - Consolidação dos Estudos Geotécnicos. Altamira, 2014.
[6] NORTE ENERGIA S.A. Recomendações da Junta de Consultores. In.: 11ª Reunião 
Setorial de Geologia e Geotecnia. Altamira, 2014.
[7] NORTE ENERGIA S.A. Tratamentos na Região do Graben do Macacão Nota 
Técnica RI3-D099-EBM-CTG-NT-0001-00. Altamira, 2015.
Oscar Machado Bandeira
Engenheiro Civil formado pela Universidade Federal 
de Campina Grande (PB) em 1969. Possui 40 anos de 
experiência na Supervisão e Construção de hidrelétricas, 
tendo atuado como Eng. 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 Usina de Belo Monte e como Coordenador dos 
Trabalhos de Segurança de Barragens do empreendimento.
CONDICIONANTES GEOLÓGICO-GEOTÉCNICOS E SOLUÇÕES DE TRATAMENTO DOS ARENITOS DO GRABEN DO MACACÃO
59REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
CONCRETO, TECNOLOGIA E MATERIAIS
MATERIAL CIMENTÍCIO PARA 
O PROJETO BELO MONTE
Besides technical aspects, with hydroelectric complex location 
distant from large consumer centers, logistics issues, especially those 
related to production capacity, transport conditions and resulting 
costs, had great impact on supply options of cementitious materials 
used in concrete structures of Belo Monte Project.
This article presents a synthesis of the studies and analysis carried 
out for the selection of cements and pozzolanic materials for the 
construction of concrete structures, as well as design specifications 
for physical and chemical requirements, in comparison with their 
monitored properties during the construction period.
Além dos aspectos técnicos, com a localização do Complexo Hidrelétrico 
distante dos grandes centros consumidores, as questões de logística, 
principalmente aquelas relacionadas à capacidade de produção, às condições 
de transporte e aos custos, tiveram influência acentuada nas opções de 
fornecimento de materiais cimentícios utilizados nas estruturasde concreto 
do empreendimento de Belo Monte.
Este artigo apresenta uma síntese dos estudos e análises realizados para a 
seleção de cimentos de materiais pozolânicos para a construção, bem como 
traz especificações de projeto para os requisitos físico-químicos em confronto 
com o monitoramento de suas propriedades durante o período de construção.
RESUMO ABSTRACT
Oscar Machado BANDEIRA | Superintendente de Engenharia do Projeto Belo Monte - Norte Energia S.A.
Walton PACELLI de Andrade | Consultor de Controle Tecnológico do Concreto - Projeto Belo Monte
Reynaldo Machado BITTENCOURT | Engenheiro Civil do Projeto Belo Monte - Norte Energia S.A.
60 WWW.CBDB.ORG.BR
1. INTRODUÇÃO
Custos, requisitos técnicos e fatores como o layout do 
empreendimento (com estruturas distribuídas em uma grande área), 
o clima, a demanda da obra por material cimentício, a capacidade 
de fornecimento, as condições de transporte, descarga e distribuição, 
tiveram grande influência nas decisões para a escolha dos cimentos 
e dos materiais pozolânicos destinados às estruturas de concreto do 
empreendimento da UHE Belo Monte. [1]
São também abordados neste trabalho a demanda da obra por 
material cimentício, formas de transporte, descarga distribuição e 
monitoramento de características e propriedades em confronto com 
os requisitos físico-químicos.
2. AÇÕES PARA A ESCOLHA DO 
MATERIAL CIMENTÍCIO
A análise dos fatores condicionantes resultou na adoção do 
cimento do tipo Portland Comum CP I-40, sem filler calcário inerte, 
visando a redução do consumo de material cimentício, de forma a 
assegurar a estabilidade do conteúdo de material pozolânico na 
composição do concreto produzido na obra. Isso garante a inibição 
das reações expansivas entre os álcalis do cimento e alguns minerais 
contidos nos agregados.
O fabricante Votorantim é o responsável pelo fornecimento de 
todo o material cimentício, sendo a principal fonte de suprimento de 
cimento a sua fábrica localizada em Xambioá (TO) e complementado 
com cimento produzido por The Vissai Import and Export One 
Member Co. Ltd., de Gian Khau, Gian District, Ning Binh Province, 
no Vietnam. Este material foi utilizado durante 17 meses, no período 
de fevereiro de 2014 a junho de 2015, quando a demanda da obra por 
cimento ultrapassou a capacidade de produção da fábrica de Xambioá.
Na fase inicial da obra, foram também utilizados cimentos tipo 
Portland Composto CP II-F-32 e CP II-E-32 fornecidos em sacos, 
principalmente em regularizações de fundações sobre rocha, concreto 
compactado com rolo e em pré-moldados da Tomada d’Água. A 
reposição parcial foi sempre de 8% a 10% de cimento por sílica ativa, 
que confere um aumento de resistência de aproximadamente 25%, 
alcançando os 40 MPa especificados para serem atingidos aos 28 dias 
de idade.
Previamente ao início das concretagens, ensaios de reatividade 
álcali-agregado evidenciaram potencial reativo entre os álcalis 
contidos na composição dos cimentos e minerais contidos nos 
agregados disponíveis na obra (areia natural do rio Xingu e 
migmatito das escavações obrigatórias em rocha), com consequente 
probabilidade de ocorrência de reações expansivas nas estruturas de 
concreto. [2]; [3]; [4]; [5]; [6]
Por esta razão, foi especificada a obrigatoriedade de reposição 
parcial do cimento por material pozolânico no canteiro para inibir 
reações expansivas. Os teores foram definidos por meio de ensaios 
laboratoriais. A medida também contribuiu para a redução da 
geração de calor durante a fase de hidratação do aglomerante, 
reduzindo a probabilidade de fissurações de origem térmica. [5]
Os materiais pozolânicos adotados foram cinza volante 
(proveniente da Espanha, produzida por Endesa Generación SI.A. 
de Sevilla e distribuída pela fábrica Monjos do Grupo Cementos 
Portland Valderriva), pozolana de argila calcinada Poty proveniente 
da fábrica de Paulista (PE), e sílica ativa do fabricante (Elkem, 
proveniente de Breu Branco (PA)).
3. TRANSPORTE, ESTOCAGEM E 
DISTRIBUIÇÃO DO MATERIAL 
CIMENTÍCIO
À exceção dos cimentos Portland dos tipos CP II F-32 e CP II 
E-32 fornecidos em sacos de 50 kg na fase inicial da obra, os materiais 
cimentícios fabricados no Brasil são transportados a granel por meio 
de carretas tipo silo e descarregados diretamente nos silos verticais 
das centrais de concreto dos sítios.
Os materiais importados são embalados em contêineres flexíveis 
tipo “big bags”, transportados em navios até Belém (PA) e por balsa até 
FIGURA 1 – Central de Transilagem em Belo Monte
FIGURA 2 – Silos verticais para estocagem de material cimentício das 
centrais de concreto de Belo Monte
MATERIAL CIMENTÍCIO PARA O PROJETO BELO MONTE
Belo Monte. São então descarregados e estocados temporariamente 
em silos verticais de uma Central de Transilagem localizada no sítio 
61REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
TABELA 1 – 
Requisitos 
físico-químicos 
especificados 
para o material 
pozolânico usado 
em Belo Monte e 
especificados na 
norma ABNT NBR 
12653:2015
Belo Monte. Posteriormente, o material é distribuído para consumo 
por meio de carretas tipo silo, sendo descarregado em silos verticais 
das centrais de concreto dos sítios.
4. REQUISITOS ESTABELECIDOS 
PARA O MATERIAL CIMENTÍCIO
Os requisitos físicos e químicos estabelecidos para cimentos e 
materiais pozolânicos utilizados nas estruturas de concreto de Belo 
Monte são mostrados nas Tabelas 1 e 2.[7]; [8]
<< TABELA 2 – Requisitos físico-
químicos para o cimento CP I-40, 
conforme as especificações técnicas para 
as obras civis do Projeto Belo Monte, BEL 
C GR ET GER 100 0001- Rev. 4.
5. CARACTERÍSTICAS 
FÍSICO-QUÍMICAS 
DO MATERIAL 
CIMENTÍCIO
O cimento importado do Vietnã 
atendeu aos requisitos físico-químicos 
especificados para Belo Monte, exceto 
pelo calor de hidratação mais alto. Após 
ensaios laboratoriais ficou evidenciada a 
equivalência quanto ao calor de hidratação 
entre as combinações de cinza volante em 
reposição de 25% do cimento proveniente 
de Xambioá e em substituição parcial de 
35% do cimento do Vietnã.[9]; [10]; [11]
Para inibir reações expansivas e reduzir a geração de calor 
durante a fase de hidratação do cimento, cinza volante, pozolana 
de argila calcinada e sílica ativa foram os tipos de materiais 
pozolânicos utilizados na obra como reposição parcial do cimento.
Em função da necessidade de reposição de cimento por cinza 
volante em diferentes teores, conforme a procedência, houve 
imposição de não misturar o cimento nacional com o importado 
em um mesmo silo, tendo sido o cimento vietnamita integralmente 
utilizado em estruturas do sítio Belo Monte.
As características físico-químicas do material cimentício utilizado 
nas estruturas de Belo Monte constam nas Tabelas 3 a 13, em 
confronto com os requisitos especificados.[8]; [9]; [12]; [13]
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TA
BE
LA
 3
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66 WWW.CBDB.ORG.BR
TABELA 11 – Características físico-químicas da cinza volante proveniente da Espanha
TABELA 12 – Características físico-químicas da pozolana de argila calcinada Poty, de Paulista (PE)
TABELA 13 – Características físico-químicas da sílica ativa Elkem proveniente de Breu Branco (PA)
Ambos os cimentos CP I-40 em uso na obra de Belo Monte, 
provenientes de Xambioá (TO) e do Vietnam atenderam aos 
requisitos de resistência à compressão axial, considerando uma faixa 
com probabilidade de abranger 90% dos resultados, com um máximo 
de 5% inferiores às resistências especificadas em cada idade, coerente 
com a especificação para os concretos estruturais (t=1,645).
As Figuras 3 e 4 evidenciam a evolução dos resultados acumulados 
e apresentados como o limite inferior do intervalo de confiança, com 
probabilidade de conter 90% dos resultados em confronto com as 
especificações de resistência mínima em cada idade.
A evolução da resistência à compressão axial dos cimentos tipo 
Portland CP I-40 é evidenciada de duas formas: referida ao requisito 
de 40 MPa na Figura 5 e à resistência alcançada aos 28 dias, na Figura 6.
A evolução da resistência à compressão axial dos cimentos tipo 
Portland CP I-40 é evidenciada de duas formas: referida ao requisito 
de 40 MPa na Figura 5 e à resistência alcançada aos 28 dias, na Figura 6.
6. RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO AXIAL CIMENTO CP I-40
67REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
FIGURA 5 – Evolução da resistência à compressão axial dos cimentos CP I-40 
referida ao requisito de 40 MPa aos 28 dias, considerando a tolerância de 5% dos 
resultados serem inferiores aos limites estabelecidos[14]
FIGURA 6 – Evolução da resistência à compressão axial do cimento CP I-40 
referida à resistência atingida aos 28 dias, considerando a tolerância de 5% 
dos resultados serem inferiores aos limites estabelecidos[14]
FIGURA 4 – Evolução da resistência à compressão axial do cimento CP I-40 do 
Vietnã, considerando a tolerância de 5% dos resultados serem inferiores aos 
limites estabelecidos[14]
A Tabela 14 resume os períodos de fornecimento, as modalidades 
de transporte e as quantidades previstas totais e fornecidas 
acumuladas dos materiais cimentícios sob responsabilidade da 
Norte Energia, atualizadas até outubro de 2016. [15]
A sílica ativa foi fornecida e controlada pelo Consórcio 
Construtor Belo Monte.
7. FORNECIMENTO DE MATERIAL CIMENTÍCIO
TABELA 14 – Resumo do fornecimento de materiais cimentícios para o empreendimento
FIGURA 3 – Evolução da resistência à compressão axial do cimento CP I-40 
de Xambioá, considerando a tolerância de 5% dos resultados serem inferiores 
aos limites estabelecidos[14]
68 WWW.CBDB.ORG.BR
8. CONCLUSÕES
Os materiais cimentícios utilizados nas estruturas de concreto 
do empreendimento se mostraram tecnicamente adequados, 
tendo sido observados os requisitos técnicos estabelecidos.
A escolha dos fornecedores e o sistema de transporte se 
mostraram adequados à demanda da obra por material cimentício.
Considerando a tolerância de 5% de resultados inferiores ao 
requisito de resistência estabelecida pelo projeto para os concretos 
estruturais, a evolução do crescimento da resistência à compressão 
axial dos ensaios com o cimento CP I-40 atendeu aos requisitos.
9. AGRADECIMENTOS
Os autores expressam seus agradecimentos ao Técnico 
Cadista Davi Santos Santana de Menezes pela contribuição 
para a edição deste trabalho.
10. PALAVRAS-CHAVE
Cimento; material pozolânico; material cimentício.
11. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] Bandeira, O. M.; Rufato, L. F.; Franco, H. C. B. Complexo Hidrelétrico Belo 
Monte. Revista Concreto e Construções do IBRACON - Instituto Brasileiro do 
Concreto. São Paulo, n°. 63, p. 48-56, julho, agosto e setembro de 2011.
[2] Pinto, N. L. S.; Brito, S. N. A.; Ávila, J. P.; Cruz, P. T.; Andrade, W. P.; Andriolo, 
F. R. Relatório da 3ª Reunião da Junta Plena de Consultoria do Projeto Belo Monte. 
Curitiba, 29 de abril de 2011.
[3] Pinto, N. L. S.; Brito, S. N. A.; Ávila, J. P.; Cruz, P. T.; Andrade, W. P.; Andriolo, 
F. R. Relatório da 4ª Reunião da Junta Plena de Consultoria do Projeto Belo Monte. 
Brasília, 12 de agosto de 2011.
[4] Pinto, N. L. S.; Brito, S. N. A.; Ávila, J. P.; Cruz, P. T.; Andrade, W. P.; Andriolo, 
F. R. Relatório da 5ª Reunião da Junta Plena de Consultoria do Projeto Belo Monte. 
Brasília, 14 de outubro de 2011.
[5] Andrade, W. P.; Andriolo, F. R. Relatório da 2ª Reunião da Junta Setorial de 
Consultoria do Projeto Belo Monte. Altamira, 27 de abril de 2012.
[6] Andrade, W. P. Relatório da 3ª Reunião da Junta Setorial de Consultoria do 
Projeto Belo Monte. Altamira, 29 de novembro de 2012.
[7] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12653: Materi-
ais Pozolânicos. Rio de Janeiro, 2015.
[8]NORTE ENERGIA S.A. BEL-C-GR-ET-GER-100-0001- Rev. 4: Especificações 
Técnicas para as Obras Civis do Projeto Belo Monte. Altamira, fevereiro de 2013. 
[9] Andrade, W. P. Relatório da 6ª Reunião da Junta Setorial de Consultoria do 
Projeto Belo Monte. Altamira, 9 de agosto de 2013.
[10] Andrade, W. P. Relatório da 8ª Reunião da Junta Setorial de Consultoria do 
Projeto Belo Monte. Altamira, 28 de fevereiro de 2014.
[11] Pinto, N. L. S.; Brito, S. N. A.; Ávila, J. P.; Cruz, P. T.; Andrade, W. P. Relatório 
da 11ª Reunião da Junta Plena de Consultoria do Projeto Belo Monte. Altamira, 16 
de junho de 2014.
[12] CONSÓRCIO CONSTRUTOR BELO MONTE. Relatórios Mensais de Con-
trole Tecnológico. Altamira, de abril de 2012 a agosto de 2016.
[13] ELETROBRAS FURNAS – LABORATÓRIO DE ENGENHARIA CIVIL. 
Relatório GST.E.000.2014-R0 Preliminar. Aparecida de Goiânia, março de 2014.
[14] NORTE ENERGIA S.A. Relatórios Mensais de Análise Crítica das Atividades 
da Área de Concreto. Altamira, novembro de 2012 a agosto de 2016.
[15] NORTE ENERGIA S.A.- Gerência de Contratos. Resumo do Fornecimento 
de Material Cimentício. Altamira, outubro de 2016.
Walton Pacelli de Andrade
Diplomado em Engenharia Civil e Eletrotécnica pela Escola 
de Engenharia da Universidade Federal de Juiz de Fora.
Trabalhou no período de 1964 a 1966 na Companhia 
Hidrelétrica do Vale do Paraíba (CHEVAP). A partir de 
1967 atuou em Furnas Centrais Elétricas até o ano de 2002.
Consultor em Tecnologia de Concreto, esteve nas 
principais obras no Brasil e no exterior nos seguintes países: 
Uruguai, Paraguai, Argentina, Chile, Equador, Peru, Colômbia, Venezuela, Costa 
Rica, República Dominicana, Panamá, México, Lesotho, África do Sul, Angola, 
Moçambique, Iraque e China. 
Reynaldo Machado Bittencourt
Engenheiro civil formado pela Universidade Federal do 
Paraná, pós-graduado em Gerenciamento de Projetos com 
ênfase na área de Estruturas Concreto.
Possui experiência em controle tecnológico, verificação 
de projetos, inspeção, acompanhamento da construção, 
instrumentação para auscultação de estruturas de concreto de 
obras de usinas hidrelétricas, cálculo e dimensionamento de 
estruturas de concreto, aço e madeira, e em pesquisas na área de concreto.
Participa atualmente da construção do Complexo Hidrelétrico de Belo Monte, com 
atuação com foco principal em Controle Tecnológico do Concreto.
Oscar Machado Bandeira
Engenheiro Civil formado pela Universidade Federal 
de Campina Grande (PB) em 1969. Possui 40 anos 
de experiência na Supervisão e Construção de 
hidrelétricas, tendo atuado como Eng. 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 Usina de Belo Monte e como Coordenador dos 
Trabalhos de Segurança de Barragens do empreendimento.
MATERIAL CIMENTÍCIO PARA O PROJETO BELO MONTE
69REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
ANÁLISE DA EFICIÊNCIA DOS 
CONCRETOS DO PROJETO 
BELOMONTE
Belo Monte Project concrete axial compressive strength efficiency 
is analyzed based on the average behavior of all the concrete mixes 
belonging to each design class, regardless of the types of cementitious 
materials used in its compositions and placement methods, 
considering that they all must meet the same requirements specified 
by the project.
Este artigo é sobre a eficiência da resistência à compressão axial do concreto 
do Projeto Belo Monte. A análise é feita com base no comportamento médio 
do conjunto das dosagens pertencentes à cada classe definida pelo projeto, 
independentemente dos tipos dos materiais cimentícios utilizados em suas 
composições e dos métodos de lançamento. Foi considerado que todas elas 
devem atender aos mesmos requisitos especificados pelo projeto.
RESUMO ABSTRACT
Oscar Machado BANDEIRA | Superintendente de Engenharia do Projeto Belo Monte - Norte Energia S.A.
Walton PACELLI de Andrade | Consultor de Controle Tecnológico do Concreto - Projeto Belo Monte
Reynaldo Machado BITTENCOURT | Engenheiro Civil do Projeto Belo Monte - Norte Energia S.A.
CONCRETO, TECNOLOGIA E MATERIAIS
70 WWW.CBDB.ORG.BR
1. INTRODUÇÃO
Belo Monte é um empreendimento de usina hidrelétrica, em 
cuja construção estão previstos a serem utilizados, quando da 
sua conclusão, mais de 3 milhões de metros cúbicos de concreto.
Os principais volumes de concreto estão no sítio Belo Monte, 
onde está localizada a geração principal, e no sítio Pimental, 
onde é feito o barramento do rio Xingu e o direcionamento 
de parte do seu fluxo para o trecho de vazão reduzida através 
do vertedouro e para uma geração secundária de energia. As 
Figuras 1 e 2 apresentam visões gerais dessas estruturas.
FIGURA 1 – Tomada d’Água e Casa de Força do sítio Belo Monte, com 18 unidades 
geradoras
FIGURA 2 – Tomada d’Água, Casa de Força com seis unidades geradoras e Vertedou-
ro no sítio Pimental, com 18 vãos
A avaliação do desempenho das dosagens de concreto 
quanto à resistência à compressão axial é fundamental na 
construção de usinas hidrelétricas. Devido aos grandes 
volumes de concreto utilizados, a economia de recursos é uma 
prioridade, principalmente em relação ao consumo de material 
cimentício.
A análise apresentada foi realizada sobre uma massa 
de resultados de ensaios de resistência à compressão axial 
representativa de todo o CCR e, aproximadamente, 81% do 
volume total de concreto convencional do empreendimento. 
Os números foram apresentados pelo Controle Tecnológico do 
Consórcio Construtor Belo Monte para a empresa Norte Energia 
durante a 15ª Reunião da Junta Plena de Consultoria do Projeto 
Belo Monte, realizada entre os dias 4 e 8 de abril de 2016.[1]
2. REQUISITOS ESPECIFICADOS 
PARA OS CONCRETOS DAS 
ESTRUTURAS
O projeto especificou os requisitos para os concretos 
destinados às estruturas das obras principais do Projeto 
Belo Monte. Eles foram estratificados segundo classes de 
concreto que estabelecem resistências características mínimas 
à compressão axial a ser atingida em determinadas idades. 
Dentro de cada classeclasse são também especificados 
conforme sua destinação e segundo as diferentes tolerâncias 
de percentual de resultados inferiores às resistências mínimas 
especificadas. Estas são representadas pelo valor do parâmetro 
t de Student, conforme resumo da Tabela 1.[2]; [3]; [4]; [5]
3. AMOSTRAGEM DO CONCRETO 
PARA ENSAIOS
O Plano da Qualidade Específico (PQE) do Controle da Construção 
e dos Materiais Constituintes - Estruturas de Concreto e Obras de 
Terra e Rocha do Projeto Belo Monte, parte integrante do contrato 
para construção das obras civis do empreendimento, estabelece as 
frequências mínimas de amostragem de concreto para ensaios dos 
concretos produzidos e destinados às estruturas principais.[6]
Este plano especifica, para cada dosagem de concreto, a frequência 
máxima de amostragem destinada aos ensaios de resistência à 
compressão axial. É considerado uma amostra a cada 250 m³ de 
concreto produzido para os concretos estruturais e uma amostra a 
cada 500 m³ para o Concreto Compactado com Rolo (CCR).
4. APRESENTAÇÃO DOS 
RESULTADOS DE ENSAIOS COM AS 
AMOSTRAS
Os resultados dos ensaios de resistência à compressão 
axial com amostras do concreto produzido são tratados 
estatisticamente pelo Controle Tecnológico do Construtor e 
apresentados em seus relatórios. Os dados são organizados 
na forma de Tabelas Estatísticas Descritivas com frequência 
mensal, abrangendo informações do período e acumuladas.
ANÁLISE DA EFICIÊNCIA DOS CONCRETOS DO PROJETO BELO MONTE
71REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
TABELA 1 - Requisitos especificados para as classes de concreto em função da destinação
5. ANÁLISE DOS RESULTADOS 
APRESENTADOS
Considerando que todas as dosagens de uma mesma classe devem 
atender aos mesmos requisitos de resistência mecânica especificados, 
independentemente da composição das dosagens ou do processo 
de lançamento, os resultados acumulados de ensaios com amostras 
do concreto produzido para as estruturas de Belo Monte foram 
agrupados por classe de concreto para a análise da evolução da 
resistência à compressão axial. O mesmo foi feito com a especificação 
dos requisitos a serem observados.
A avaliação do comportamento do concreto é então feita a partir 
de inferências estatísticas sobre a massa de resultados dos ensaios 
das amostras, que tende a seguir um comportamento normal 
de distribuição de frequências de ocorrência, com dispersões 
aproximadamente simétricas em torno da média.
A Estatística Indutiva, Amostral ou Inferencial cuida da análise 
e da interpretação dos dados e, partindo de uma amostra, permite 
tirar conclusões sobre a população de origem e formular previsões. A 
fundamentação é a teoria das probabilidades.
O processo de generalização do método indutivo está associado 
a uma margem de incerteza devido ao fato de que a conclusão que 
se pretende obter para a população é baseada em uma parcela do 
todo. Entretanto, a Estatística Indutiva evidencia qual a precisão dos 
resultados (por meio do parâmetro estatístico t de Student) e com que 
probabilidade se pode confiar nas conclusões obtidas. 
Quando as observações provêm de uma distribuição normal, as 
médias seguem uma distribuição normal somente se o verdadeiro 
desvio padrão da população for conhecido. 
Quando o verdadeiro desvio padrão não é conhecido, é necessário 
utilizar o desvio padrão da amostra em seu lugar e as médias não 
seguem mais uma distribuição normal. Elas passam a ser associados 
com segurança a uma distribuição de probabilidade estatística 
denominada distribuição t de Student, que tem uma forma semelhante 
ao método anterior (distribuição normal).
Esta distribuição é composta por uma família de curvas que quanto 
maior for o tamanho da amostra, mais ela se aproxima da distribuição 
normal (Figura 3).
72 WWW.CBDB.ORG.BR
ANÁLISE DA EFICIÊNCIA DOS CONCRETOS DO PROJETO BELO MONTE
O parâmetro t de Student é representado por uma família de 
curvas diferenciadas entre si por duas variáveis:
• Graus de Liberdade, calculados como o número de resultados 
de ensaios disponíveis, menos um,
• Um percentual tolerado de resultados com valor inferior ao 
requisito estabelecido, que define a precisão dos resultados 
(Figura 4).
Quanto menor for o tamanho da amostra, maior será a incerteza 
embutida na consideração de que as amostras representam 
significativamente o todo, e maior será o valor de t de Student.
Os valores de t de Student para grandes amostras especificados pelo 
projeto para Belo Monte e seus significados são apresentados na 
Tabela 2.
6. AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO 
DOS CONCRETOS
O desempenho dos concretos, avaliado separadamente para os 
sítios Pimental e Belo Monte, não se refere a nenhuma dosagem de 
concreto específica, mas ao comportamento médio do conjunto das 
dosagens pertencentes a cada classe. Foi obtido pela média aritmética 
dos resultados informados, inclusive do número de amostras.
A maior eficiênciaou melhor desempenho em termos de 
resistência ocorre quando o valor da resistência média dos ensaios 
fcm se iguala ao valor da resistência média mínima requerida fcm req. 
Nessa condição, como tolerado pelo projeto, um percentual 
dos resultados dos ensaios de resistência à compressão axial com 
as amostras, equivalente ao definido pelo projeto por meio do 
parâmetro t de Student, resulta inferior ao valor de fck e o consumo 
FIGURA 3 – Confronto entre a distribuição normal de frequências de ocorrências e 
uma distribuição da família de curvas de distribuição de probabilidade estatística t 
de Student
FIGURA 4 – Tolerância de ocorrência (quantil) de um percentual de valores 
inferiores a fck
TABELA 2 – Tolerâncias de projeto (quantis) quanto ao percentual de resultados de ensaios de resistência à compressão inferiores a fck, expressas por meio do 
parâmetro t de Student
73REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
de aglomerante será o mínimo viável que permite 
atender aos requisitos de projeto.
A resistência mínima requerida à compressão 
axial é calculada em função das condições efetivas 
de amostragem e resultados apresentados e está 
evidenciada pela Equação 1.
fcm req = fck / (1 – t . v/100) [8] 
(1)
fcm req MPa Resistência mínima requerida à 
compressão axial
fck MPa Resistência característica mínima à 
compressão axial
t --- Coeficiente t de Student para a amostragem 
considerada
v (%) Coeficiente de variação
Para o cálculo da resistência requerida foi adotado, 
no período inicial das obras, o valor de 15% para 
o coeficiente de variação, considerado bastante 
conservador. 
Mais tarde, durante o andamento da obra, adota-se o valor do 
coeficiente de variação efetivo, obtido dos ensaios com as amostras, 
cujo valor é esperado ser menor. Nesse empreendimento ele foi 
considerado como máximo 11%, que representa o limite superior do 
controle de qualidade dito como bom pelo Guia ACI 214R-11, valor 
acima do qual será tido como regular ou ruim. [7]
Da mesma forma, para o valor de t de Student, inicialmente 
é adotado o valor correspondente a grandes amostras como o 
especificado pelo projeto. Durante o andamento da obra é adotado o 
valor correspondente à amostragem efetiva.
7. RENDIMENTO OU EFICIÊNCIA
Os rendimentos dos concretos, expressos como as relações 
entre as resistências alcançadas e os respectivos consumos de 
aglomerante equivalentes em cimento, são mostrados na FIGURA 
5, separadamente para os sítios Belo Monte e Pimental. Em termos 
econômicos, quanto maior o rendimento, melhor é o resultado da 
dosagem.
8. RESISTÊNCIAS AVALIADAS POR 
CLASSES DE CONCRETO
Os requisitos de projeto, as resistências requeridas e alcançadas nas 
idades de controle, os rendimentos, bem como os volumes de concreto 
lançados, constam na Tabela 3, referentes ao sítio Belo Mont,e e na 
FIGURA 5 – Rendimentos dos concretos de Belo Monte 
e de Pimental, por classe de concreto 
Tabela 4, ao sítio Pimental. Os gráficos com a evolução das resistências 
à compressão axial por classe de concreto, considerando a média dos 
resultados de ensaios com amostras de todas as dosagens de cada 
classe, são mostrados separadamente para os sítios Belo Monte, nas 
Figuras 06 a 20, e Pimental, nas Figuras 21 a 28.
Valores das resistências médias fcm superiores aos valores 
das resistências mínimas requeridas fcm req evidenciam margens 
existentes para otimização das resistências e, consequentemente, dos 
consumos de aglomerante.
Os casos mostrados nas Figuras 8, 10, 17 e 19, todas referentes 
ao sítio Belo Monte, devem ser analisados com reserva. Isto porque 
o pequeno número médio de resultados de amostras aumentou a 
incerteza da inferência estatística.
9. CONCLUSÕES
A análise do desempenho quanto à resistência à compressão 
axial dos concretos do empreendimento de Belo Monte foi feita pela 
média aritmética dos valores referentes às dosagens pertencentes a 
cada classe de concreto, considerando que todas elas devam atender 
aos mesmos requisitos especificados pelo projeto para cada classe.
O melhor rendimento ou a maior eficiência dos concretos de cada 
classe são alcançados quando a resistência média dos resultados dos 
ensaios com as amostras do concreto produzido se iguala à 
resistência média mínima requerida, com base nas condições 
praticadas na obra.
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77REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
SÍTIO PIMENTAL
FIGURA 21 – Classe A, t = 0,842
FIGURA 22 – Classe B, t = 0,842
FIGURA 23 – Classe B, t = 1,282 FIGURA 25 – Classe D, t = 1,648
FIGURA 26 – Classe E, t = 1,645 FIGURA 26 – Classe E, t = 1,645
78 WWW.CBDB.ORG.BR
Walton Pacelli de Andrade
Diplomado em Engenharia Civil e Eletrotécnica pela Escola de 
Engenharia da Universidade Federal de Juiz de Fora.
Trabalhou no período de 1964 a 1966 na Companhia Hidrelétrica 
do Vale do Paraíba (CHEVAP). A partir de 1967 atuou em Furnas 
Centrais Elétricas até o ano de 2002.
Consultor em Tecnologia de Concreto, esteve nas principais 
obras no Brasil e no exterior nos seguintes países: Uruguai, 
Paraguai, Argentina, Chile, Equador, Peru, Colômbia, Venezuela, Costa Rica, 
República Dominicana, Panamá, México, Lesotho, África do Sul, Angola, 
Moçambique, Iraque e China.
Reynaldo Machado Bittencourt
Engenheiro civil formado pela Universidade Federal do Paraná, 
pós-graduado em Gerenciamento de Projetos com ênfase na área 
de Estruturas Concreto.
Possui experiência em controle tecnológico, verificação 
de projetos, inspeção, acompanhamento da construção, 
instrumentação para auscultação de estruturas de concreto de 
obras de usinas hidrelétricas, cálculo e dimensionamento de 
estruturas de concreto, aço e madeira, e em pesquisas na área de concreto.
Participa atualmente da construção do Complexo Hidrelétrico de Belo Monte, com 
atuação com foco principal em Controle Tecnológico do Concreto.
Oscar Machado Bandeira
Engenheiro Civil formado pela Universidade Federal de 
Campina Grande (PB) em 1969. Possui 40 anos de experiência 
na Supervisão e Construção de hidrelétricas, tendo atuado 
como Eng. 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 Usina de Belo Monte e como Coordenador dos Trabalhos de 
Segurança de Barragens do empreendimento.
FIGURA 27 – Classe F, t = 1,645 FIGURA 28 – Classe H, t = 1,645
A avaliação da eficiência das dosagensde concreto de cada 
classe evidencia o atendimento satisfatório dos requisitos, com 
margem ainda para uma maior otimização.
10. AGRADECIMENTOS
Os autores registram a importante atuação do consultor Francisco 
Rodrigues Andriolo na elaboração das especificações técnicas para os 
concretos e seus materiais componentes para o Projeto de Belo Monte.
Também os autores expressam seus agradecimentos ao Técnico 
Cadista Davi Santos Santana de Menezes pela contribuição para a 
edição deste trabalho.
11. PALAVRAS-CHAVE
Concreto; classe de concreto; desempenho; rendimento; 
consumo de aglomerante.
12. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] Pinto, N. L. S.; Ávila, J. P.; Cruz, P. T.; Andrade, W. P. Relatório da 15ª Reunião 
da Junta Plena de Consultoria do Projeto Belo Monte. Altamira, 8 de abril de 2016.
[2] Bandeira, O. M.; Rufato, L. F.; Franco, H. C. B. Complexo Hidrelétrico Belo 
Monte. Revista Concreto e Construções do IBRACON - Instituto Brasileiro do 
Concreto. São Paulo, n°. 63, p. 48-56, julho, agosto e setembro de 2011.
[3] NORTE ENERGIA S.A. BEL-C-GR-ET-GER-100-0001- Rev. 4: Especificações 
Técnicas para as Obras Civis do Projeto Belo Monte. Altamira, p. 114-115, 
fevereiro de 2013.
[4] NORTE ENERGIA S.A. Relatório de Alteração de Especificação Técnica GR3 
GE00 CBM CTC RE-0003-0A. Altamira, p.1-4, 1 de março de 2016.
[5] NORTE ENERGIA S.A. Memorando de Análise de Documentos GR GE00 
EBM CTC ME 0005-00. Altamira, 19 de março de 2016.
[6] NORTE ENERGIA S.A. Plano da Qualidade do Controle da Construção e 
dos Materiais Constituintes – Estruturas de Concreto e Obras de Terra e Rocha 
- Adendo do Anexo 21 do Contrato DC-S-001-2011-2 – Obras Civis Principais. 
Brasília, 18 de fevereiro de 2011.
[7] AMERICAN CONCRETE INSTITUTE. ACI Committee 214. ACI 214R-11 
Guide to Evaluation of Strength Test Results of Concrete. 5.3 – Criteria for Strength 
Requirements. Farmington Hills, MI, 2011.
79REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
HIDRÁULICA E VERTEDORES
VERIFICAÇÃO DA ESTABILIDADE 
DE REVESTIMENTO EM 
ENROCAMENTO NO FUNDO 
DO CANAL DE DERIVAÇÃO DA 
UHE BELO MONTE
This paper presents the results of hydraulic studies to verify the 
stability of rockfill coating for the Main Diversion Canal of Belo 
Monte Hydroelectric Power Plant. The design considers the need to 
control the surface roughness of the coating to ensure that the head 
loss along the channel results in acceptable design value. Considering 
the lack of knowledge on the subject, the challenge was to determine 
a proper grain size of the coating to withstand the hydrodynamic 
efforts imposed by the flow in terms of fluctuations of pressures and 
velocities and shear stresses along the channel bottom. A reduced 
scale model study was developed in order to understand the involved 
physical phenomena and assess the project security level.
Este trabalho apresenta os resultados dos estudos hidráulicos de verificação 
da estabilidade do revestimento em enrocamento do fundo do Canal de 
Derivação da UHE Belo Monte. O projeto considera a necessidade de controlar 
a rugosidade do revestimento e garantir que a perda de carga ao longo do 
canal resulte dentro de valores aceitáveis ao projeto. Considerando a lacuna 
de conhecimento sobre o tema, o desafio foi determinar com segurança uma 
granulometria adequada da camada de revestimento para resistir aos esforços 
hidrodinâmicos impostos pelo escoamento em termos de flutuações de pressões 
e velocidades e tensões tangenciais junto ao fundo do canal. O estudo em modelo 
reduzido foi desenvolvido para compreender os fenômenos físicos envolvidos e 
avaliar o grau de segurança do projeto. 
RESUMO ABSTRACT
Fernando Ribas TERABE | Engenheiro Civil, M.Sc. – Institutos Lactec – CEHPAR
Fernanda Hiromi Scheffer YAMAKAWA | Engenheira Civil, M.Sc. – Institutos Lactec – CEHPAR
José Junji OTA | Engenheiro Civil, D.Sc. – Institutos Lactec – CEHPAR – UFPR
Ingrid Illich MULLER | Engenheira Civil, D.Sc. – Companhia Paranaense de Energia – COPEL
80 WWW.CBDB.ORG.BR
VERIFICAÇÃO DA ESTABILIDADE DE REVESTIMENTO EM ENROCAMENTO NO FUNDO DO CANAL DE DERIVAÇÃO DA UHE BELO MONTE
1. INTRODUÇÃO
A utilização de blocos de enrocamento para o revestimento do fundo em canais escavados em rocha ou solo pode ser uma solução efetiva para a 
melhora do desempenho hidráulico, com redução significativa 
da perda de carga do escoamento. Com a vantagem de poder 
ser executado quase diretamente sobre o substrato, resultante 
da escavação em rocha ou em solo e sem a necessidade da 
trabalhosa remoção de blocos e fragmentos de rocha soltos, 
a utilização de blocos de enrocamento pode ser uma opção 
promissora, desde que se consiga definir uma granulometria 
adequada da camada de revestimento para resistir aos esforços 
hidrodinâmicos em termos de flutuações de pressões e 
velocidades. O presente trabalho apresenta o estudo em modelo 
reduzido (escala geométrica 1:10). Ele foi desenvolvido para 
verificar a estabilidade do revestimento em enrocamento para 
o fundo do canal de derivação da UHE Belo Monte, composto 
por blocos de rocha com diâmetro máximo de 20 cm [1].
2. CARACTERÍSTICAS DO CANAL DE 
DERIVAÇÃO DA UHE BELO MONTE
O canal de derivação da UHE Belo Monte é horizontal e tem 
seção trapezoidal com largura no fundo de 200 m e comprimento 
aproximado de 17 km. Ao longo do seu comprimento, a 
geometria da seção transversal apresenta pequenas variações. 
A geologia local condiciona a geometria das margens em 
alguns trechos escavados em solo, com taludes mais abatidos 
(1V:2,5H), em outros escavados em rocha com taludes mais 
íngremes (1V:0,5H) e bancadas horizontais. O projeto considera 
o revestimento do fundo do canal em enrocamento com a 
finalidade de controlar a rugosidade final e garantir que a perda 
de carga ao longo do canal resulte dentro de valores aceitáveis ao 
projeto. Dessa forma, o fundo do canal é revestido ao longo de 
toda sua extensão, independente de ter sido escavado em solo 
ou em rocha. O revestimento previsto para o fundo do canal 
é composto por blocos de rocha com diâmetro máximo de 20 
cm, produzido na obra a partir da britagem de rocha sã pelo 
equipamento Lokotrack LT106. Considerando a rugosidade da 
superfície do revestimento resultante no canal, o projeto adotou 
o coeficiente de perda de carga de Strickler Ks igual a 37 m1/3.s-1, 
que corresponde à rugosidade média k igual a 0,12 m. A vazão 
máxima de operação do Canal de Derivação é igual a 13.950 
m³/s, que resulta em velocidades médias do escoamento da 
ordem de 2,5 m/s na seção transversal de menor área do canal. 
A profundidade média do escoamento no canal é de 21 m.
3. ESTUDOS HIDRÁULICOS EM 
MODELO REDUZIDO 
O objetivo principal deste estudo consiste em avaliar a 
estabilidade do revestimento em enrocamento no fundo 
do Canal de Derivação da UHE Belo Monte para garantir 
condições adequadas de escoamento com perdas de carga 
aceitáveis. Para a realização do estudo foi construído um 
modelo reduzido parcial, operado em acordo com o critério de 
semelhança de Froude, na escala geométrica 1:10, em função da 
necessidade de reproduzir adequadamente os esforços impostos 
pelo escoamento junto ao fundo do canal e, especialmente, os 
fenômenos de turbulência. Considerando a escala adotada e a 
capacidade de vazão disponível no laboratório, não foi possível 
reproduzir no modelo condições de escoamento semelhantes 
geometricamente ao protótipo, com profundidades da ordem 
de 21 m e velocidade média de 2,5 m/s. Neste estudo, se optou 
por simular em modelo distorcido condições de escoamento 
com velocidade média de 2,5 m/s e profundidade de 6 m, em 
um canal de seção transversal retangular com 10 m de largura 
(dimensões de protótipo). Observa-se que, considerando a 
mesma velocidade média (2,5 m/s) e o mesmo coeficiente de 
Strickler (37 m1/3.s-1), o escoamento com profundidade de 6 m 
gera tensões tangenciais junto ao fundo 52 % maiores que o 
escoamento com a profundidade de 21 m (ver item 7). Portanto, 
a condição de escoamentoproposta para realização dos ensaios 
é conservadora sob o ponto de vista de avaliação da estabilidade 
do revestimento de enrocamento no fundo do canal. 
4. CONFIGURAÇÃO DO MODELO 
REDUZIDO
No modelo reduzido (escala geométrica 1:10), o canal 
representado é retilíneo, tem seção retangular (0,6 m de 
profundidade por 1,0 m de largura) e comprimento aproximado 
de 30 m. A pista experimental com aproximadamente 5 m de 
extensão (dimensão de modelo) foi implantada no trecho central 
do canal. A Figura 1 apresenta uma vista de montante do canal.
FIGURA 1 - Vista de 
montante do canal 
experimental
81REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
A montante e a jusante da pista experimental, foi implantada 
uma rugosidade composta de pedrisco uniforme com diâmetro 
médio de 0,012 m, visando gerar no modelo uma resistência ao 
escoamento compatível com o coeficiente de Strickler igual a 
37 m1/3.s-1, conforme especificado no projeto do protótipo. As 
paredes laterais do canal no modelo foram executadas para obter 
a superfície mais lisa possível para minimizar os efeitos de parede 
(a parede lateral esquerda foi revestida com vidros e a parede lateral 
direita foi revestida com argamassa de cimento “queimado” e 
lixado). As condições de escoamento impostas no modelo reduzido 
foram verificadas e, em todos os casos, o regime de escoamento 
resultou turbulento plenamente rugoso, garantindo a semelhança 
pelo critério de Froude.
5. REPRESENTAÇÃO NO MODELO 
REDUZIDO DO REVESTIMENTO 
DO FUNDO DO CANAL EM 
ENROCAMENTO
Antes do início do estudo no modelo do revestimento do fundo 
do canal em enrocamento, engenheiros do laboratório visitaram a 
obra para observar o processo de produção e as características finais 
do revestimento do fundo do Canal de Derivação. O enrocamento, 
definido pela curva granulométrica apresentada na Figura 2, é 
produzido na obra a partir da britagem de blocos de rocha sã pelo 
equipamento Lokotrack LT106. Após o processo de britagem, o 
material é depositado formando uma mistura bastante homogênea 
de tamanhos. 
FIGURA 2 – Curva granulométrica – protótipo
O material utilizado para simulação do enrocamento no modelo 
teve sua granulometria definida com base na escala geométrica 
1:10 e foi verificado através de um critério de semelhança de 
tensões tangenciais críticas que provocam seu arraste. A partir 
dos diâmetros do enrocamento no protótipo, foram determinadas 
as velocidades de corte críticas (condição incipiente baseada 
no Critério de Shields). A estes valores, foi aplicada a escala de 
velocidades (semelhança de Froude) para obter a velocidade de 
corte crítica para o material do modelo. Para estes valores, foram 
calculados os diâmetros dos blocos para o modelo. A Figura 3 
mostra a comparação entre a granulometria do material utilizado 
no modelo (baseado na semelhança geométrica) e a granulometria 
obtida baseada no critério de semelhança de condição incipiente.
FIGURA 3 – Granulometria do material utilizado nos ensaios em modelo 
reduzido
Na obra, após a britagem, o enrocamento é carregado em 
caminhões e levado diretamente para implantação no fundo do canal, 
onde é basculado sobre um trecho de revestimento já executado para 
ser espalhado com trator de lâmina, formando uma camada de 60 
cm, que posteriormente é compactada com rolo. Com esse processo 
de execução, a superfície do leito formado apresenta um aspecto 
bastante homogêneo, composta pela mistura de blocos de todos os 
diâmetros da curva granulométrica. No laboratório, foram testadas 
diversas formas de mistura e espalhamento do material com o objetivo 
de obter uma pista experimental satisfatoriamente semelhante à 
observada no protótipo, conforme apresentado na Figura 4.
b. Modelo
FIGURA 4 – Comparação entre protótipo e modelo
a. Protótipo
82 WWW.CBDB.ORG.BR
Diâmetros	
   Material	
  Arrastado	
  para	
  Jusante	
  da	
  Pista	
  Experimental	
  
Mínimo	
  
(mm)	
  
Máximo	
  
(mm)	
  
1º	
  dia	
   2º	
  dia	
   3º	
  dia	
   4º	
  dia	
   5º	
  dia	
   Total	
  
(g)	
   (%)	
   (g)	
   (%)	
   (g)	
   (%)	
   (g)	
   (%)	
   (g)	
   (%)	
   (g)	
   (%)	
  
12,7	
   19,1	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0,00	
   0	
  
9,52	
   12,7	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0,00	
   0	
  
6,35	
   9,52	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0,00	
   0	
  
4,76	
   6,35	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0,00	
   0	
  
2,83	
   4,76	
   0,51	
   71	
   0,45	
   63	
   0,04	
   67	
   0,05	
   100	
   0,06	
   55	
   1,11	
   67	
  
1,19	
   2,83	
   0,21	
   29	
   0,27	
   38	
   0,02	
   33	
   0	
   0	
   0,05	
   45	
   0,55	
   33	
  
Total	
  	
   0,72	
   100	
   0,72	
   100	
   0,06	
   100	
   0,05	
   100	
   0,11	
   100	
   1,66	
   100,00	
  
 
Diâmetros	
   Material	
  Arrastado	
  para	
  Jusante	
  da	
  Pista	
  Experimental	
  
Mínimo	
  
(mm)	
  
Máximo	
  
(mm)	
  
1º	
  dia	
   2º	
  dia	
   3º	
  dia	
   4º	
  dia	
   5º	
  dia	
  
(g)	
   (%)	
   (g)	
   (%)	
   (g)	
   (%)	
   (g)	
   (%)	
   (g)	
   (%)	
  
12,7	
   19,1	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
  
9,52	
   12,7	
   1,14	
   25	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
  
6,35	
   9,52	
   1,08	
   24	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
  
4,76	
   6,35	
   0,29	
   6	
   0,20	
   38	
   0,16	
   13	
   0	
   0	
   0	
   0	
  
2,83	
   4,76	
   1,51	
   33	
   0,30	
   57	
   0,80	
   67	
   0	
   0	
   0,20	
   95	
  
1,19	
   2,83	
   0,52	
   11	
   0,03	
   6	
   0,24	
   20	
   0,06	
   100	
   0,01	
   5	
  
Total	
  	
   4,54	
   100	
   0,53	
   100	
   1,20	
   100	
   0,06	
   100	
   0,21	
   100	
  
Diâmetros	
   Material	
  Arrastado	
  para	
  Jusante	
  da	
  Pista	
  Experimental	
  
Mínimo	
  
(mm)	
  
Máximo	
  
(mm)	
  
6º	
  dia	
   7º	
  dia	
   8º	
  dia	
   9º	
  dia	
   10º	
  dia	
   Total	
  
(g)	
   (%)	
   (g)	
   (%)	
   (g)	
   (%)	
   (g)	
   (%)	
   (g)	
   (%)	
   (g)	
   (%)	
  
12,7	
   19,1	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
  
9,52	
   12,7	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   1,14	
   16	
  
6,35	
   9,52	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0	
   1,08	
   15	
  
4,76	
   6,35	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0,21	
   91	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0,86	
   12	
  
2,83	
   4,76	
   0,15	
   88	
   0,15	
   83	
   0	
   0	
   0,04	
   100	
   0	
   0	
   3,15	
   44	
  
1,19	
   2,83	
   0,02	
   12	
   0,03	
   17	
   0,02	
   9	
   0	
   0	
   0	
   0	
   0,93	
   13	
  
Total	
  	
   0,17	
   100	
   0,18	
   100	
   0,23	
   100	
   0,04	
   100	
   0	
   0	
   7,16	
   100	
  
 
6. ESTUDOS REALIZADOS
Os ensaios foram realizados considerando a velocidade média do 
escoamento equivalente a 2,5 m/s. Primeiramente, foi realizado um 
ensaio com tempo de exposição de 80 horas (10 dias de oito horas 
de simulação) e, em seguida um ensaio com tempo de exposição de 
40 horas (cinco dias de oito horas de simulação), para confirmação 
dos resultados. A Tabela 1 apresenta as quantidades de material 
arrastado para jusante da pista experimental ao final de cada dia 
de ensaio no modelo para o ensaio de 80 horas de exposição. É 
perceptível que uma quantidade pequena de blocos foi removida 
da pista experimental (7,16 g ao longo de 80 horas de ensaio). No 
primeiro dia de ensaio, a quantidade arrastada foi significativamente 
maior que nos outros dias (4,54 g). Foi visto também que 69% dos 
blocos arrastados tinham diâmetros variando entre 1,19 mm e 6,35 
mm (equivalentes a 1,19 cm e 6,35 cm no protótipo) e que foram 
arrastados somente três blocos de diâmetro maior que 6,35 mm, 
sendo dois com diâmetro entre 6,35 mm e 9,52 mm, e um com 
diâmetro entre 9,52 mm e 12,7 mm. Após o último dia do ensaio 
nenhum bloco foi encontrado fora da pista experimental. 
A Tabela 2 apresenta as quantidades de materiais removidos da 
pista experimentalao final de cada dia de ensaio no modelo para o 
ensaio de 40 horas de exposição. Observa-se que uma quantidade 
TABELA 1 – Material arrastado para jusante da pista experimental – dimensões de modelo – 80 horas de exposição
TABELA 2 – Material arrastado para jusante da pista experimental – dimensões de modelo - 40 horas de exposição
muito pequena de blocos foi arrastada para jusante da pista 
experimental (1,66 g ao longo de 40 horas de ensaio).
Para verificação da estabilidade do enrocamento foram 
realizados levantamentos topográficos da superfície do enro-
camento antes e após a realização dos ensaios. Os levantamentos 
foram executados com o equipamento Scanner Optico 3D – ATOS 
(Software GOM – Inspect Professional), cuja precisão é da ordem 
de 0,03 mm. O levantamento feito por esse equipamento resulta 
em uma superfície bastante precisa, permitindo a comparação 
da topografia do leito antes e após a execução do ensaio. A partir 
desses levantamentos foi observado que o transporte de blocos 
para fora da pista experimental foi pequeno, como indicado nas 
Tabelas 1 e 2. Além disso, foi verificado que ao final dos ensaios 
havia alguns blocos de enrocamento salientes espalhados ao 
longo de toda superfície da pista experimental, conforme a 
Figura 5. Esses blocos aparentemente foram deslocados por 
esforços pontuais gerados pelo escoamento de forma aleatória 
junto ao leito. Em geral, após o movimento inicial, estes 
blocos permaneceram parados durante vários dias de ensaio 
e raramente foi possível verificar uma nova movimentação dos 
mesmos.
Na Figura 6, que apresenta a comparação entre os levantamentos 
topográficos da superfície do leito antes e depois da execução do 
VERIFICAÇÃO DA ESTABILIDADE DE REVESTIMENTO EM ENROCAMENTO NO FUNDO DO CANAL DE DERIVAÇÃO DA UHE BELO MONTE
83REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
FIGURA 5 – Fotografia após o ensaio – blocos salientes no leito
FIGURA 7 – 
Perfil de 
velocidades 
medido ao 
longo do 
ensaio
FIGURA 6 – Comparação entre as superfícies antes e após o ensaio
ensaio, se verifica o movimento de alguns blocos sobre o leito. 
As áreas em verde indicam que não houve modificação no leito. 
Pontos vermelhos indicam locais onde ocorreu elevação do leito 
(deposição de blocos movimentados) e pontos azuis são locais 
onde surgiu uma depressão (remoção de bloco).
7. ANÁLISE DO ESFORÇO 
TANGENCIAL JUNTO AO LEITO 
IMPOSTO PELO ESCOAMENTO
Os perfis verticais de velocidades medidos durante a 
execução dos ensaios permitiram a avaliação no modelo do 
esforço tangencial exercido pelo escoamento junto ao fundo e, 
também, de sua capacidade de transporte relativa aos diâmetros 
de materiais disponíveis na superfície do leito. A Figura 7 
mostra um perfil de velocidades medido durante o ensaio, com 
grandezas transpostas ao protótipo.
A partir da equação do perfil logarítmico de velocidades [2] foi 
calculada a velocidade de corte do escoamento para cada ponto 
experimental medido do perfil de velocidades pela equação (1).
Onde:
− v*: velocidade de corte do escoamento (m/s);
− κ : Constante de Von Karman (igual a 0,4);
− v: velocidade do escoamento à distância vertical y do fundo do canal;
− y’: distância vertical medida a partir do fundo do canal até a posição onde 
a velocidade do escoamento é igual a zero. O valor de y’ foi obtido através da 
extrapolação do perfil de velocidades (medido experimentalmente) plotado 
em um gráfico mono-logarítmico.
Onde:
− τ: tensão tangencial junto ao fundo (N/m²);
− v*: velocidade de corte do escoamento (m/s);
− ρ: massa específica da água (1000 kg/m³).
 (1)
 (2)
Adotando o valor médio da velocidade de corte em cada perfil 
foi possível o cálculo do perfil logarítmico de velocidades e seu 
confronto com os pontos experimentais, conforme apresentado na 
Figura 7. A tensão tangencial junto ao 
leito imposta pelo escoamento [3] pode 
ser calculada a partir da velocidade de 
corte do escoamento pela equação (2):
A Tabela 3 apresenta os valores da 
velocidade de corte obtidos para cada 
perfil de velocidades e a respectiva tensão 
tangencial gerada junto ao leito.
84 WWW.CBDB.ORG.BR
TABELA 3 – Velocidades de corte do escoamento e tensão tangencial junto ao leito
Perfil	
  
Velocidade	
  de	
  corte	
  do	
  
escoamento	
  (m/s)	
  
Tensão	
  tangencial	
  junto	
  ao	
  
fundo	
  (N/m²)	
  
Protótipo	
   Modelo	
   Protótipo	
   Modelo	
  
Ensaio	
  com	
  80	
  horas	
  de	
  exposição	
   0,207	
   0,065	
   43,02	
   4,30	
  
Ensaio	
  com	
  40	
  horas	
  de	
  exposição	
   0,192	
   0,061	
   37,29	
   3,73	
  
 
Considerando a equação de Manning-Strickler [3], a equação de 
Du Buat [3], o coeficiente de Strickler igual a 37 m1/3.s-1 (valor de 
protótipo definido como critério de projeto para cálculo da perda 
de carga no canal de derivação da UHE Belo Monte) e a velocidade 
média do escoamento igual a 2,5 m/s, é possível calcular a tensão 
tangencial junto ao leito estimada para o protótipo, considerando 
o escoamento bidimensional, pelas equações (3) e (4):
τ=γ.Rh.S 
u=Ks.Rh2/3.S1/2 (Manning-Strickler) 
(Du Buat) 
 (3)
 (4)
Onde:
− u: velocidade média do escoamento (2,5 m/s);
− Ks: coeficiente de Strickler (37 m1/3.s-1);
− Rh: raio hidráulico (m);
− S: declividade da linha de energia;
− τ: tensão tangencial junto ao leito (N/m²);
− γ : peso específico da água (9810 N/m³).
Onde:
− τ : tensão tangencial junto ao fundo do canal;
− ρs : massa específica das partículas (2780 kg/m³);
− ρ : massa específica da água (1000 kg/m³);
− g: aceleração da gravidade (9,81 m/s²);
− D: diâmetro da partícula (m);
− v*: velocidade de corte do escoamento (m/s);
− ν : viscosidade cinemática da água (10-6 m²/s).
A Tabela 4 apresenta o cálculo da tensão tangencial junto ao 
leito estimada para o protótipo considerando escoamentos com 
profundidades iguais a 6 m (considerada nos estudos em modelo 
reduzido) e 21 m (profundidade real do escoamento no protótipo).
TABELA 4 – Cálculo da tensão tangencial estimada no protótipo
Rh	
  (m)	
   S	
   τ (N/m²) 
6	
   0,00042	
   24,65	
  
21	
   0,00008	
   16,23	
  
 
Nos cálculos apresentados na Tabela 4 se observa que para a 
mesma velocidade média do escoamento e o mesmo coeficiente 
de Strickler, o escoamento com a profundidade menor (6 m) 
gera uma tensão tangencial junto ao leito 52% maior que o 
escoamento com a profundidade real do protótipo. Portanto, 
a condição de escoamento ensaiada no modelo pode ser 
considerada conservadora sob o ponto de vista de avaliação 
da estabilidade do revestimento de enrocamento no fundo do 
canal. A tensão calculada a partir dos resultados do modelo 
(apresentados na Tabela 3) leva em conta a resistência ao 
escoamento exercida pelas paredes do modelo. Por esse motivo, 
ela resulta maior que o valor estimado para o caso bidimensional 
de mesma profundidade no protótipo (24,65 N/m²).
8. ANÁLISE DA ESTABILIDADE DO 
ENROCAMENTO NO FUNDO DO 
CANAL
A estabilidade dos materiais do leito pode ser avaliada em 
função do critério de condição crítica de arraste proposto 
por Shields [4] para materiais uniformes. A tensão tangencial 
adimensional “θ” e o número de Reynolds de corte da 
partícula de diâmetro D são definidos pelas expressões (5) e (6), 
respectivamente:
 (5)
 (6)
Os valores da tensão tangencial adimensional e o número de 
Reynolds de corte, calculados para os diâmetros componentes do 
enrocamento e plotados no Diagrama de Shields, revelam que o 
escoamento no modelo do canal é capaz de transportar partículas 
com diâmetros inferiores a 5 mm (equivalente a 0,05 m no protótipo) 
expostas na superfície do leito, em acordo com o observado durante 
o ensaio, conforme indicado nas Tabelas 1 e 2. Ali é verificado que 
os diâmetros arrastados da pista experimental são inferiores a 5 mm, 
VERIFICAÇÃO DA ESTABILIDADE DE REVESTIMENTO EM ENROCAMENTO NO FUNDO DO CANAL DE DERIVAÇÃO DA UHE BELO MONTE
85REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
predominantemente.Os diâmetros arrastados da pista experimental 
são inferiores a 5 mm. No entanto, a quantidade de material removido 
da pista experimental é muito pequena. Esse resultado se deve ao fato 
de que o processo de implantação do enrocamento resulta em uma 
superfície sem segregação de materiais e composta por diâmetros 
de toda faixa granulométrica, como pode ser visto na Figura 4, 
conferindo maior estabilidade ao revestimento. 
9. CONCLUSÕES
A implantação das pistas experimentais no modelo foi baseada em 
observações das pistas implantadas no protótipo. A superfície do leito 
formado no protótipo apresenta um aspecto bastante homogêneo, 
composto pela mistura de blocos de todos os diâmetros da curva 
granulométrica (Figura 4). 
Nos dois ensaios realizados a quantidade de blocos removidos 
das pistas experimentais no modelo foi pequena (ensaio de 80 
horas: 7,16 g; ensaio de 40 horas: 1,66 g), confirmando a estabilidade 
do enrocamento no fundo do canal, considerando que a pista 
experimental implantada no modelo tem aproximadamente 472 kg de 
material. Foi constatado que a grande maioria dos blocos removidos 
das pistas experimentais apresentavam diâmetros inferiores a 0,05 m 
(dimensão de protótipo), estando em acordo com a capacidade de 
transporte do escoamento estimada a partir dos perfis verticais de 
velocidades do escoamento. Embora tenha ocorrido pouco transporte 
de blocos para jusante da pista experimental, se observou que ao final 
dos dois ensaios que havia blocos com diâmetros variando entre 0,07 
m a 0,20 m (dimensão de protótipo) deslocados sobre a superfície do 
fundo do canal. Durante os ensaios se verificou que estes blocos, após 
inicialmente deslocados, permaneceram parados durante vários dias 
de ensaio e raramente foi possível verificar uma nova movimentação 
dos mesmos. 
O estudo foi realizado em um modelo reduzido distorcido 
(escoamento com velocidade reduzida, conforme critério de Froude, 
porém, sem a reprodução da profundidade). Entretanto, foi tomado o 
cuidado de garantir que a tensão tangencial no leito fosse 52% maior, 
verificando a estabilidade do enrocamento com segurança.
10. PALAVRAS-CHAVE
Canal de derivação, estabilidade de enrocamento, UHE Belo Monte
11. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] TERABE, F. R., YAMAKAWA, F. S., OVELAR, C. S. Projeto HL-178 – Estudos 
Hidráulicos em Modelo Reduzido Parcial do Canal de Derivação da Usina 
Hidrelétrica Belo Monte. Relatório Nº02 – Estudo do Revestimento do Fundo em 
Enrocamento. LACTEC CEHPAR: Curitiba, Brasil, 2013.
[2] DAILY, Y. W.; HARLEMAN, D. R. F. Fluid Dynamics. U.S.A.: Addison-Wesley 
Pub. Co., 1966.
[3] HENDERSON, F. M. Open Channel Flow. New Jersey, U.S.A.: Prentice-Hall 
Inc., 1966.
[4] GRAF W. H. Hydraulics of Sediment Transport, Chelsea, Michigan, U.S.A.: Book 
Crafters, Inc., 1984.
Fernando Ribas Terabe 
Engenheiro Civil formado pela Universidade Federal do 
Paraná (1992) e mestre em Recursos Hídricos e Ambiental 
pela UFPR (2003). Atua há 20 anos no Centro de Hidráulica 
e Hidrologia Prof. Parigot de Souza CEHPAR (LACTEC/
UFPR/COPEL) na execução e coordenação de estudos 
hidráulicos em modelo físico reduzido de usinas hidrelétricas. 
Desenvolveu estudos em modelos reduzidos para 16 UHEs, 
sendo as obras mais relevantes: Belo Monte, Machadinho, Dona Francisca, Barra 
Grande, Campos Novos, Itapebi, Colider, Sinop, Baixo Iguaçu (Brasil), Palomino 
(República Dominicana), Paute Mazar (Equador), Ituango (Colômbia).
Fernanda Hiromi Scheffer Yamakawa 
Engenheira Civil formada pela Universidade Federal do 
Paraná (2009) e mestre em Engenharia de Recursos Hídricos 
e Ambiental pela UFPR (2015). Atua como pesquisadora no 
Laboratório de Hidráulica do CEHPAR (Institutos Lactec), 
com experiência na área de modelos físicos reduzidos. 
Participou dos estudos dos aproveitamentos hidrelétricos 
de Belo Monte, Baixo Iguaçu e Colider e integra equipes de 
projetos de pesquisa e desenvolvimento nesse campo.
José Junji Ota 
Possui graduação em Engenharia Eletrônica pela 
Universidade Tecnológica Federal do Paraná (1981), 
graduação em Engenharia Civil pela Universidade 
Federal do Paraná (1975), mestrado em Engenharia Civil 
pela Universidade de Kanazawa (1983) e doutorado em 
Engenharia - Newcastle Upon Tyne (1999). Professor 
adjunto da UFPR e consultor no Laboratório de Hidráulica 
do CEHPAR (Institutos Lactec), onde atua há 40 anos desenvolvendo e coordenando 
estudos sobre obras hidráulicas, transporte de sedimentos, modelos físicos reduzidos 
e modelos matemáticos.
Ingrid Illich Muller 
Engenheira Civil com mestrado e doutorado em Recursos 
Hídricos (UFPR). Atuou durante 30 anos no CEHPAR 
(LACTEC/UFPR/COPEL) nas áreas de Recursos Hídricos, 
Hidráulica e Meio Ambiente, onde desenvolveu e coordenou 
estudos para usinas hidrelétricas. 
Atua na área de Hidrologia de Operação da COPEL. Tem 
produção técnica e científica relevante, com artigos publicados 
em revistas nacionais e internacionais. Ex-presidente da Associação Brasileira de 
Recursos Hídricos, membro dos Conselhos Nacional e Estadual de Recursos Hídricos 
e presidente do Comitê do Alto Iguaçu e Afluentes do Alto Ribeira/PR. 
86 WWW.CBDB.ORG.BR
HIDRÁULICA E VERTEDORES
REVISÃO DE CONCEITOS PARA 
PROJETOS DE VERTEDOUROS 
DE BAIXA QUEDA COM ELEVADO 
GRAU DE SUBMERGÊNCIA – 
APLICAÇÃO AO VERTEDOURO 
DE BELO MONTE
The spillway of Belo Monte Hydroelectric Power Plant is subjected 
to a high degree of downstream submergence that makes it complex 
compared to free spillways. This work focus on an important concept 
regarding the spillway crest shape: the conventional nappe-shaped 
profile based on the lower surface of the nappe from fully aerated 
sharp-crested weir is not suitable for spillways with high degree of 
submergence. An unconventional profile can lead to the improvement 
of the flow and to the increase of the discharge capacity of the spillway. 
Another issue addressed in this article is the downstream submergence 
effect on the partially opened gate operation of the spillway.
O vertedouro da UHE Belo Monte está sujeito a um elevado grau de 
afogamento por jusante que faz com que o seu funcionamento seja mais 
complexo em relação aos vertedouros livres a jusante. Este trabalho mostra 
um conceito importante a respeito do formato da ogiva do vertedouro: o 
perfil convencional baseado no jato inferior efluente de vertedouro de lâmina 
delgada não é apropriado para vertedouros com elevado grau de afogamento. 
Um perfil não convencional pode conduzir à melhora do escoamento e 
aumentar a capacidade de descarga do vertedouro. Outra questão abordada 
neste artigo é o efeito do afogamento sobre a operação do vertedouro com 
comportas parcialmente abertas.
RESUMO ABSTRACT
Paulo Henrique Cabral DETTMER | Engenheiro Civil, M.Sc – Institutos Lactec – CEHPAR
José Junji OTA | Engenheiro Civil, D.Sc. – Institutos Lactec – CEHPAR – UFPR
Fernando Ribas TERABE | Engenheiro Civil, M.Sc. – Institutos Lactec – CEHPAR
Ingrid Illich MULLER | Engenheira Civil, D.Sc. – Companhia Paranaense de Energia – COPEL
87REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
1. INTRODUÇÃO
O funcionamento dos vertedouros afogados por jusante é mais complexo que os vertedouros comuns (jato livre). O afogamento por jusante pode ter grande influência em sua 
capacidade de descarga, sendo apropriado o uso de modelo reduzido 
para confirmar a capacidade do vertedouro. Nesse caso, a utilização 
de um perfil de soleira vertente convencional pode não ser o mais 
apropriado para um vertedouro nessas condições. 
Este trabalho apresenta um novo conceito para a definição do 
perfil da soleira vertente de vertedouros afogados por jusante, cuja 
aplicação ao Vertedouro de Belo Monte resultou em ganho na 
capacidade de descarga. 
A capacidade de descarga para 
operação com comportas parcialmente 
abertas de Belo Monte também é mais 
complexa, pois o afogamento por jusante 
faz com que se possa ter diferentes 
capacidades de descarga para uma mesma 
abertura de comporta,sendo necessário 
considerar o afogamento para se definir 
a vazão liberada para uma determinada 
situação de operação. Este trabalho 
apresenta a metodologia de como foi 
obtida a curva de descarga para operação 
com abertura parcial das comportas, 
levando em conta a influência do nível 
de jusante no escoamento (afogamento). 
2. VERTEDOUROS – SOLEIRA 
VERTENTE E CAPACIDADE DE 
DESCARGA
FIGURA 1 – Forma da soleira do Vertedouro
A forma clássica de soleira de vertedouros é baseada no perfil 
de jato livre de vertedouros retangulares de parede delgada sem 
contração lateral (Figura 1).
 (1)
 (2)
Estudos detalhados do U.S. Bureau of Reclamation [1] resultaram 
na equação 1, na qual o expoente n e o coeficiente k são funções 
da velocidade de aproximação do Vertedouro e da inclinação do 
paramento de montante do Vertedouro.
A vazão Q (m³/s) liberada pela abertura total de um vertedouro 
é dada pela equação 2:
FIGURA 2 – Coeficiente de descarga de vertedouros livres
O coeficiente de descarga varia com a altura relativa da soleira P/
HD, com a relação entre a carga de operação e a carga de erojeto 
(H/HD), e com a inclinação do paramento de montante (Figura 2).
Para um vertedouro que segue o perfil do jato livre, as pressões ao 
longo da crista são levemente positivas. Para vazões superiores à carga 
de projeto para qual se definiu a crista, as pressões são negativas, que 
leva ao aumento da capacidade de descarga. Na definição do projeto 
é comum adotar uma carga de projeto HD inferior à carga máxima 
prevista. É comum encontrar projetos de vertedouros cuja soleira 
é projetada com uma carga projeto HD da ordem de 75% da carga 
máxima de operação, para obter ganho da capacidade de descarga [2].
No entanto, para estruturas com o nível do escoamento de jusante 
acima da crista do Vertedouro esse efeito pode não ocorrer, pois o 
aspecto do escoamento após a soleira não se assemelha ao jato livre 
de vertedouros retangulares de borda delgada. Estudos realizados 
por RAJARATNAN e MURALIDHAR [3] mostraram que o perfil 
de velocidades do escoamento afogado em vertedouros retangulares 
de parede delgada resultam em um escoamento dividido, com 
perfil de velocidades bem definido, onde na parte superior está um 
Onde C (m1/2/s) é o coeficiente de descarga, L (m) é a largura do 
vertedouro e H (m) é a carga de operação medida a partir da crista. 
88 WWW.CBDB.ORG.BR
REVISÃO DE CONCEITOS PARA PROJETOS DE VERTEDOUROS DE BAIXA QUEDA COM ELEVADO GRAU DE SUBMERGÊNCIA – APLICAÇÃO AO VERTEDOURO DE BELO MONTE
escoamento principal com fluxo desenvolvido e na parte inferior 
uma região de separação com formação de vórtices, como pode ser 
visto na Figura 3. A comparação entre os perfis dos escoamentos 
afogado e livre sugere que o perfil para um vertedouro afogado pode 
ser mais suave, não fazendo sentido utilizar o perfil padrão.
FIGURA 3 – Perfil do escoamento afogado [3]
FIGURA 4 – Redução da capacidade de descarga pela submergência e nível do canal a jusante
FIGURA 5 – Redução da capacidade de descarga calculada pela Figura 4 versus redução da 
capacidade determinada experimentalmente
Os efeitos do nível do canal a jusante na capacidade de descarga 
do vertedouro podem ser estimados pelo grau de submergência, 
conforme apresentado na Figura 4 (segundo BRADLEY [4], e 
posteriormente publicada no livro Design of Small Dams) [1].
Um estudo com mais de 400 testes realizados pelo laboratório 
do CEHPAR [5] mostrou que a redução da capacidade de descarga 
dada pela Figura 4 apresenta bons resultados em termos médios, 
porém com considerável dispersão entre a capacidade de descarga 
calculada com base na Figura 4 e a obtida experimentalmente. A 
Figura 5 mostra a dispersão 
dos pontos experimentais 
que justifica a necessidade 
de um estudo mais refinado 
sobre o assunto.
3. ESTUDO 
DE CASO – 
APLICAÇÃO AO 
VERTEDOURO 
DA UHE BELO 
MONTE
Os primeiros estudos so-
bre a capacidade de descarga 
do Vertedouro de Belo Mon-
te foram conduzidos em um 
modelo seccional do verte-
douro na escala geométrica 
1:70, construído no labo-
ratório do CEHPAR, em 
Curitiba [6].
Na ocasião do estudo, o projeto do vertedouro requeria 20 vãos com 
20 m de largura, crista na El. 76,00 m e nível máximo do reservatório 
na EL. 97,50 m para a cheia de projeto (62.000 m³/s – H = 21,50 m). 
Devido à complexidade em se definir a capacidade de descarga, 
foram propostas seis alternativas de soleira para otimização da 
configuração da soleira no modelo reduzido, sendo todas do 
tipo padrão com pequenas diferenças de tamanho do paramento 
de montante e na posição do canal a jusante. Para uma rápida 
convergência dos estudos, o laboratório estudou os Perfis 1, 3 e 6 
89REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
FIGURA 6 – Perfis de soleiras do Projeto Básico do Vertedouro da UHE Belo Monte
para a vazão de projeto.
Os testes em modelo reduzido revelaram que a capacidade de descarga 
dos Perfis 1, 3 e 6 eram praticamente iguais para a cheia de projeto, N.A.R. 
da ordem de 97,40 m (ver Tabela 1). Portanto, as modificações na altura do 
paramento de montante e o nível do canal a jusante não influenciavam a 
capacidade de descarga do Vertedouro. 
Durante os ensaios foi verificado que o escoamento sob a ogiva com perfil 
padrão (tipo Creager) não era eficiente, formando, logo após a crista, uma 
zona de separação com formação de vórtices (ver Figura7). Esse padrão de 
escoamento similar ao que ocorre em uma expansão brusca possui aspecto 
semelhante ao escoamento sobre um vertedouro de borda delgada afogado 
por jusante visto por RAJARATNAM e MURALIDHAR [3]. 
Baseado no escoamento observado para os Perfis 1, 3 e 6, o CEHPAR 
propôs o estudo de dois perfis não convencionais de formato mais suave e 
hidrodinâmico (conforme indicado pelas linhas tracejadas da Figura 6). Um 
composto por uma contracurva com raio de 130 m (Perfil 3B) e outro com 
um trecho reto (Perfil 3C), ambos ligando a crista ao canal de restituição a 
jusante [6]. 
Os testes realizados mostraram que os Perfis 3B e 3C eliminam a expansão 
brusca que ocorre logo após a soleira, reduzindo as perdas no escoamento e 
aumentando a capacidade de descarga (Figura 8). Os perfis estudados reduziram 
o N.A.R. em aproximadamente 0,35 m para a cheia de 62.000 m³/s. Ou seja, os 
Perfis 3B e 3C se mostraram mais eficientes que os perfis convencionais do tipo 
padrão. A Tabela 1 compara os resultados obtidos com os perfis convencionais e 
os propostos pelo laboratório para a cheia de projeto.
FIGURA 7 - Zona de separação com formação de vórtices a 
jusante da crista - Perfil1
Figura 8 - Redução significativa da zona de separação - 
Perfil 3B (no alto) e 3C (abaixo)
Os resultados mostram que as alterações no 
paramento de montante e no nível do canal a jusante 
não modificaram a capacidade de descarga de forma 
significativa. No entanto, a mudança do perfil da 
soleira vertente resultou em ganho significativo na 
capacidade de descarga – entre 30 a 40 cm no nível 
de água no reservatório. Os resultados obtidos no 
modelo levaram o Consórcio Projetista a adotar 
o Perfil 3B para o Projeto Básico consolidado do 
Vertedouro da UHE Belo Monte. Apesar do Perfil 
3C apresentar a melhor capacidade de descarga, 
foi adotado o Perfil 3B como solução para a obra 
devido ao menor consumo de concreto.
90 WWW.CBDB.ORG.BR
TABELA 1 - Comparação dos níveis de água no reservatório para os perfis estudados
Alt.	
   Perfil	
  da	
  Soleira	
  
Carga	
  de	
  
Projeto	
  
(HD)	
  
Carga	
  
(H)	
   N.A.R.	
   N.A.J.	
  
Grau	
  de	
  
submergência	
  
(hd/H)	
  
Posição	
  do	
  
piso	
  a	
  
jusante	
  
(hd+D)/H	
  
Coeficiente	
  
de	
  Descarga	
  	
  
(C)	
  
(m)	
   (m)	
   El.	
  (m)	
   El.	
  (m)	
   -­‐	
   -­‐	
   	
  (m1/2/s)	
  
1	
   Y	
  =	
  -­‐0,0476	
  x1,85	
   15,90	
   21,41	
   97,41	
   95,45	
   0,09	
   5,02	
   1,565	
  
3A	
   Y	
  =	
  -­‐0,0476	
  x1,85	
   15,90	
   21,43	
   97,43	
   95,45	
   0,09	
   4,87	
   1,562	
  
6	
   Y	
  =	
  -­‐0,0476x1,85	
   15,90	
   21,41	
   97,41	
   95,45	
   0,09	
   5,02	
   1,565	
  
3B	
   CURVA	
  R=	
  130	
  m	
   -­‐	
   21,10	
   97,10	
   95,44	
   0,08	
   4,95	
   1,599	
  
3C	
   RETO	
   -­‐	
   21,03	
   97,03	
   95,42	
   0,08	
   4,97	
   1,607	
  
 
4. OPERAÇÃO COM COMPORTAS 
PARCIALMENTE ABERTAS
O elevado grau de submergência do Vertedouro de Belo Monte 
faz com que o orifício formado entre a soleira e a borda inferior 
da comporta opere afogado para a maioria das configurações 
operacionais. Isso faz com que para uma dada abertura das 
comportas seja viável obter vazões diferentes, pois a capacidade 
de descarga depende dos níveis de água a montante e a jusante do 
Vertedouro, e do grau de submergência da crista (que depende da 
vazão total efluente do Vertedouro).
Assim, foi adotada a metodologia sugerida no Hydraulic Design 
Criteria-chart-320-8 [7], que sugere a equação 3 para calcular a vazão 
 (3)
 (4)
 (5)
 (6)
 (7)
para comportas parcialmente abertas de vertedouros de baixa 
queda.
Onde Q é a vazão em m³/s, Cs é o coeficiente de descarga afogado 
(função da relação entre a abertura da comporta e submergência da 
crista), L é a soma da largura dos vãos abertos (m), hs é a diferença 
de elevação entre a crista e o nível de jusante, g é a aceleração da 
gravidade (9,81 m/s²) e h é a carga hidráulica (m) (desnível entre o 
FIGURA 9 – Escoamento com controle de comportas afogado por jusante
líquida das comportas (m). A equação 3 é obtida pela modificação da 
equação padrão do orifício conforme descrito a seguir:
Para obter a relação de Cs x hs/G0, foram realizados ensaios em 
modelo reduzido. Nestes ensaios foi determinada a curva-chave 
300m a jusante da crista vertedouro (local onde o escoamento possui 
pouca energia residual). Essa curva-chave a jusante é importante 
porque dela se obtém a relação de Q x hs. Adicionalmente foi obtido 
FIGURA 10 – Curva Cs x hs/G0 do Vertedouro da UHE Belo Monte
o valor do coeficiente Cs para diversas condições de operação. Com 
os resultados desses ensaios foi obtida a relação de Cs em função de 
hs/G0 (Equação 7), conforme curva ajustada 
na Figura10.
Com as equações 3 e 7 é possível 
determinar a vazão a ser descarregada por 
uma determinada condição de abertura. 
O procedimento de cálculo é feito através 
de interações. Para uma determinada 
abertura G0 varia-se a vazão até igualar o 
valor de Cs calculado pelas equações 3 e 7. A vazão que satisfaz 
esta condição corresponde à vazão liberada pela condição de 
aberturas (G0) imposta no Vertedouro. Este método foi testado no 
modelo reduzido e foi eficiente na determinação da abertura das 
comportas para diversas condições de operação [8].
nível de água no reservatório e o nível do escoamento a jusante do 
vertedouro), conforme ilustra a Figura 9.
A equação 3 apresenta uma boa correlação dos dados experimentais 
quando Cs é plotado como função de (hs/G0), onde G0 é a abertura 
Onde C é o coeficiente de descarga do 
orifício e .
REVISÃO DE CONCEITOS PARA PROJETOS DE VERTEDOUROS DE BAIXA QUEDA COM ELEVADO GRAU DE SUBMERGÊNCIA – APLICAÇÃO AO VERTEDOURO DE BELO MONTE
91REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
5. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
Vertedouros de baixa queda com elevado grau de submergência 
- (hd/H)<0,2, como o da UHE Belo Monte, têm o seu perfil da 
soleira vertente projetado com base no perfil inferior de um jato 
descarregando livremente na atmosfera. Os ensaios em modelo 
reduzido evidenciaram que esse tipo de perfil não é eficiente 
para vertedouros quando o afogamento é muito elevado, devido 
à formação de uma zona de separação com vórtices que levam 
à dissipação de energia e consequente redução da capacidade de 
descarga do vertedouro.
Os perfis não convencionais testados no laboratório (Perfis 3B e 
3C) praticamente eliminaram a zona de separação a jusante da crista, 
aumentando a capacidade de descarga no caso do Vertedouro de 
Belo Monte. O Perfil 3B foi adotado para o Projeto Executivo por ser 
mais econômico em termos de volume de concreto. 
É recomendável que seja feita uma análise especial para 
vertedouros com elevado grau de submergência ((hd/H)<0,2). 
Os resultados obtidos para o Vertedouro da UHE Belo Monte 
evidenciam que um perfil não convencional pode ser mais eficiente 
para se descarregar a cheia de projeto.
Aplicando os resultados obtidos em modelo reduzido à 
metodologia sugerida no chart 320 8 do Hydraulic Design Criteria 
foi possível obter uma curva de descarga para operação com abertura 
parcial das comportas para o Vertedouro de Belo Monte. Essa curva 
pode ser utilizada para se quantificar a vazão liberada pelo vertedouro 
cobrindo diversas situações de funcionamento das comportas. Essa 
metodologia é bastante prática e eficiente. 
6. PALAVRAS-CHAVE
Perfil do vertedouro, afogamento por jusante, capacidade de 
descarga, curva de descarga, UHE Belo Monte
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] U. S. BUREAU OF RECLAMATION. Design of Small Dams. 3 ed. Washington D.C.: 
U.S. Government Printing Office, 1987.
[2] OTA, J. J. Considerações sobre a capacidade de descarga e pressões na região da 
crista de vertedouros de encosta. In: CONGRESSO LATINO AMERICANO DE 
HIDRÁULICA. São Paulo: ABRH AIPH. 1986. p. 142-148.
[3] RAJARATNAM, N.; MURALIDHAR, D.Flow below deeply submerged rectangular 
weirs. Journal of hydraulic research, Delft, v. 7, 355-374, 1969.
[4] BRADLEY, J. N.Discharge coefficient for irregular overflow spillways, U.S. Bureau of 
Reclamation. Denver, 1952.
[5] DETTMER P.H.C.; FABIANI A. L. T.; OTA J.J.; ARAUJO A. L.; FRANCO H.C.B. 
Estudo da capacidade de descarga de vertedouros de baixa queda com elevado grau de 
submergência. VII Citenel. Rio de Janeiro, Brasil, 2013.
[6] DETTMER P.H.C.Estudos Hidráulicos em Modelo Reduzido da Usina Hidroelétrica 
Belo Monte. Relatório Técnico – Modelo Seccional do Vertedouro, LACTEC / CEHPAR. 
Curitiba, Brasil. HL-180 rel. 1, 2011.
[7] U.S. ARMY CORPS OF ENGINEERS. Hydraulic Design Criteria. Chart 320-8.1987.
[8] DETTMER P.H.C.Estudos Hidráulicos em Modelo Reduzido da Usina Hidroelétrica 
Belo Monte. Relatório Técnico – Estudo do Vertedouro, LACTEC / CEHPAR. Curitiba, 
Brasil. HL-174 rel. 8B.2015.
Paulo Henrique Cabral Dettmer 
Engenheiro Civil formado pela Universidade Federal do Paraná 
(2007) e mestre em Recursos Hídricos e Ambiental pela UFPR 
(2013). Atua há nove anos no Centro de Hidráulica e Hidrologia 
Prof. Parigot de Souza CEHPAR (LACTEC/UFPR/COPEL) na 
Execução e Coordenação de estudos hidráulicos em modelo 
físico reduzidos de usinas hidrelétricas. Desenvolveu estudos 
em modelos reduzido para oito UHEs, sendo as obras mais 
relevantes: Mauá, Cambambe (Angola), Gibe III (Etiópia), Belo Monte, Baixo Iguaçu 
(Brasil), Palomino (República Dominicana), Ituango (Colômbia) e Itaocara I.
José Junji Ota 
Possui graduação em Engenharia Eletrônica pela Universidade 
Tecnológica Federal do Paraná (1981), graduação em 
Engenharia Civil pela Universidade Federal do Paraná 
(1975), mestrado em Engenharia Civil pela Universidade de 
Kanazawa (1983) e doutorado em Engenharia - Newcastle 
Upon Tyne (1999). Professor adjunto da UFPR e consultor no 
Laboratório de Hidráulica do CEHPAR (Institutos Lactec), 
onde atua há 40 anos desenvolvendo e coordenando estudos sobre obras hidráulicas, 
transporte de sedimentos, modelos físicos reduzidos e modelos matemáticos.
Ingrid Illich Muller 
Engenheira Civil com mestrado e doutorado em Recursos 
Hídricos (UFPR). Atuou durante 30 anos no CEHPAR 
(LACTEC/UFPR/COPEL) nas áreas de Recursos Hídricos, 
Hidráulica e Meio Ambiente, onde desenvolveu e coordenou 
estudos para usinas hidrelétricas. 
Atua na área de Hidrologia de Operação da COPEL. Tem 
produção técnica e científica relevante, com artigos publicados 
em revistas nacionais e internacionais. Ex-presidente da Associação Brasileira de 
Recursos Hídricos, membro dos Conselhos Nacional e Estadual de Recursos Hídricos 
e presidente do Comitê do Alto Iguaçu e Afluentes do Alto Ribeira/PR.Fernando Ribas Terabe 
Engenheiro Civil formado pela Universidade Federal do 
Paraná (1992) e mestre em Recursos Hídricos e Ambiental 
pela UFPR (2003). Atua há 20 anos no Centro de Hidráulica 
e Hidrologia Prof. Parigot de Souza CEHPAR (LACTEC/
UFPR/COPEL) na execução e coordenação de estudos 
hidráulicos em modelo físico reduzido de usinas hidrelétricas. 
Desenvolveu estudos em modelos reduzidos para 16 UHEs, 
sendo as obras mais relevantes: Belo Monte, Machadinho, Dona Francisca, Barra 
Grande, Campos Novos, Itapebi, Colider, Sinop, Baixo Iguaçu (Brasil), Palomino 
(República Dominicana), Paute Mazar (Equador), Ituango (Colômbia).
92 WWW.CBDB.ORG.BR
HIDRÁULICA E VERTEDORES
ESTUDOS HIDRÁULICOS DE 
ALTERNATIVAS DE DEFLETORES 
DE GABIÕES PARA O CANAL DE 
TRANSPOSIÇÃO DE PEIXES DA 
UHE BELO MONTE
The 1,2 km long Fish Transfer Channel of Belo Monte 
Hydroelectric Power Plant has trapezoidal section and the 
series of tanks and fish passages was made by a series of 14,2 
m spaced gabion baffles arranged perpendicular to the channel. 
The first alternative, a conventional arrangement, showed large 
periodic oscillations such as that occur in Karman vortex trails, 
causing large instabilities of flow, with overtopping of the baffles. 
This study involved 8 alternatives, reaching experimentally to a 
solution with stable flow and the satisfaction of basic requirements 
of depths and velocities along the transposition channel. The flow 
behavior for the adopted solution is shownin detail.
O Canal de Transposição de Peixes da UHE Belo Monte, de 1,2 km de 
extensão, tem seção trapezoidal. A série de tanques e passagens de peixes foi 
concebida por série de defletores em gabião espaçados de 14,2 m e dispostos 
perpendicularmente ao canal formando brechas (ranhuras verticais). A primeira 
alternativa estudada, com arranjo convencional, apresentou grandes oscilações 
periódicas, tais como as que ocorrem em esteiras de Von Karman, causando 
grandes instabilidades do escoamento e provocando o galgamento dos espigões. 
O presente estudo envolveu oito alternativas e chegou, experimentalmente, a 
uma solução com o escoamento estável e com a satisfação dos requisitos básicos 
de profundidades e de velocidades ao longo do Canal de Transposição. O 
comportamento do escoamento para a solução adotada é mostrado em detalhe.
RESUMO ABSTRACT
Renata Ribeiro de BRITO | Engenheira Civil – Institutos Lactec – CEHPAR
Fernando Ribas TERABE | Engenheiro Civil, M.Sc. – Institutos Lactec – CEHPAR
José Junji OTA | Engenheiro Civil, D.Sc. – Institutos Lactec – CEHPAR – UFPR
Carlos Olavo Slota OVELAR | Engenheiro Civil – Institutos Lactec – CEHPAR
93REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
1. INTRODUÇÃO
Em projeto de uma usina hidrelétrica estão as suas diretrizes a serem implementadas para mitigação do impacto ambiental. Uma delas é a implantação de um Sistema de Transposição 
de Peixes, visando a preservação das espécies locais.
Na UHE Belo Monte essa estrutura é constituída por um canal 
de concreto com declividade do fundo de 1,40845% e 1,2 km de 
extensão. Ele é composto por uma série de tanques separados por 
defletores transversais construídos em gabião, espaçados 14,20 m, 
que possuem uma abertura para a passagem do escoamento e dos 
peixes (brecha - ranhura vertical). O canal possui seção trapezoidal 
de 6 m de base e paredes com a inclinação de 1,8H:1,0V. As 
passagens devem proporcionar ao escoamento desníveis de 0,2 m 
entre dois tanques sucessivos.
Este artigo apresenta os estudos hidráulicos de alternativas 
de defletores em gabião para garantir um escoamento estável e 
com a satisfação dos requisitos básicos à passagem dos peixes. 
O estudo foi desenvolvido em um modelo físico construído 
na escala geométrica 1:10, que reproduz um trecho de 187 m 
de comprimento de canal, suficiente para a reprodução de 10 
tanques de 14,20 m de comprimento.
2. ESTUDOS DE ALTERNATIVAS
Foram ensaiadas oito configurações distintas dos defletores 
posicionados ao longo do canal. Os defletores foram 
confeccionados em módulos soltos de argamassa de cimento 
e areia (blocos impermeáveis) para facilitar o estudo de 
alternativas e possibilitar a variação da abertura da passagem 
no sistema para garantir a ocorrência da profundidade média 
requerida. A Tabela 1 apresenta uma breve descrição das 
alternativas estudadas. As alternativas 3 a 8 têm configuração 
simétrica da abertura da passagem entre os tanques em relação 
ao eixo longitudinal do canal.
Os ensaios foram realizados para a vazão de 12 m³/s, vazão 
de dimensionamento do Sistema de Transposição de Peixes, e as 
alternativas dos defletores foram avaliadas através da observação 
visual das condições gerais de escoamento, para obter uma 
configuração em que a amplitude das oscilações de níveis de água e 
as circulações no interior dos tanques resultassem menos intensas. 
Entre as opções estudadas, a Alternativa 8 foi a que resultou 
em escoamento estável (circulações menos intensas e menor 
amplitude de oscilação de nível de água). Ela foi selecionada para 
o ensaio de caracterização do escoamento. Para esta alternativa, 
 Descrição Comentário Arranjo 
1 
Configuração inicial 
de Projeto do canal 
constituído por 
defletores com 
abertura de 2m em 
lados alternados dos 
tanques. 
Apresentou grande amplitude de 
oscilação do nível de água no 
interior dos tanques, cujas ondas 
galgavam os defletores de forma 
intermitente, e ocorrência de 
circulações intensas 
 
2 
Implantação de 
defletores 
intermediários na 
configuração da 
Alternativa 1 
Apresentou melhoras nas 
condições de escoamento com a 
diminuição na intensidade das 
circulações no interior dos 
tanques e na amplitude das 
oscilações de nível de água. 
 
3 
Alinhamentos das 
aberturas de 2m dos 
defletores da 
Alternativa 1 
As condições de escoamento 
foram semelhantes ao 
observado na Alternativa 1, com 
grandes oscilações de nível de 
água e circulações intensas no 
interior dos tanques. Também 
resultou em galgamento 
intermitente dos defletores pelas 
ondas do escoamento. 
4 
Implantação de 
soleira semicirclular 
com raio de 50 cm na 
abertura dos 
defletores da 
Alternativa 3 
Resultou em pequena redução 
da oscilação do nível de água do 
escoamento, entretanto causou 
aumento do nível de água no 
interior dos tanques causando 
galgamento muito frequente dos 
defletores pelas ondas do 
escoamento. 
 
5 
Implantação de 
defletores 
intermediários na 
configuração da 
Alternativa 4 
Redução significativa das 
circulações no interior dos 
tanques. No entanto, do mesmo 
modo que observado no teste 
com a Alternativa 4, os níveis de 
água do escoamento no interior 
dos tanques resultaram altos 
causando galgamento 
intermitente dos defletores. 
6 
Remoção da soleira 
semicircular da 
Alternativa 5 
O galgamento dos defletores 
observado na Alternativa 5 
deixou de ocorrer. Da mesma 
forma que o observado nos 
ensaios com as Alternativas 2 e 
5 (com defletores 
intermediários), verificou-se a 
redução na amplitude das 
oscilações do nível de água e na 
intensidade das circulações no 
interior dos tanques. 
7 
Divisão da abertura 
central da Alternativa 
3 através da 
implantação de 
gabião central e 
soleira de seção 
semicircular com raio 
de 50 cm 
A divisão do escoamento 
melhorou a dissipação da 
energia no interior dos tanques, 
resultando em oscilações do 
nível de água com menor 
amplitude e circulações menos 
intensas. As condições gerais de 
escoamento observadas ao 
longo do canal resultaram mais 
adequadas que nas outras 
configurações estudadas. 
8 
Corresponde a 
Alternativa 7 com a 
remoção das soleiras 
Resultou no abaixamento do 
nível de água no interior dos 
tanques. As oscilações do nível 
de água do escoamento e as 
circulações no interior dos 
tanques resultaram semelhantes 
ao observado no teste com a 
Alternativa 7. 
 
 
Tanque Tanque 
Defletor 
Defletor 
Tanque Tanque 
Tanque 
Tanque TanqueDefletor 
Tanque Tanque 
Defletor 
Tanque 
Tanque 
Defletor 
Tanque Tanque 
Defletor 
Tanque Tanque 
Defletor 
94 WWW.CBDB.ORG.BR
 Descrição Comentário Arranjo 
1 
Configuração inicial 
de Projeto do canal 
constituído por 
defletores com 
abertura de 2m em 
lados alternados dos 
tanques. 
Apresentou grande amplitude de 
oscilação do nível de água no 
interior dos tanques, cujas ondas 
galgavam os defletores de forma 
intermitente, e ocorrência de 
circulações intensas 
 
2 
Implantação de 
defletores 
intermediários na 
configuração da 
Alternativa 1 
Apresentou melhoras nas 
condições de escoamento com a 
diminuição na intensidade das 
circulações no interior dos 
tanques e na amplitude das 
oscilações de nível de água. 
 
3 
Alinhamentos das 
aberturas de 2m dos 
defletores da 
Alternativa 1 
As condições de escoamento 
foram semelhantes ao 
observado na Alternativa 1, com 
grandes oscilações de nível de 
água e circulações intensas no 
interior dos tanques. Também 
resultou em galgamento 
intermitente dos defletores pelas 
ondas do escoamento. 
4 
Implantação de 
soleira semicirclular 
com raio de 50 cm na 
abertura dos 
defletores da 
Alternativa 3 
Resultou em pequena redução 
da oscilação do nível de água do 
escoamento, entretanto causou 
aumento do nível de água no 
interior dos tanques causando 
galgamento muito frequente dos 
defletores pelas ondas do 
escoamento. 
 
5 
Implantação de 
defletores 
intermediários na 
configuração da 
Alternativa 4 
Redução significativa das 
circulações no interior dos 
tanques. No entanto, do mesmo 
modo que observado no teste 
com a Alternativa 4, os níveis de 
água do escoamento no interior 
dos tanques resultaram altos 
causando galgamento 
intermitente dos defletores. 
6 
Remoção da soleira 
semicircular da 
Alternativa 5 
O galgamento dos defletores 
observado na Alternativa 5 
deixou de ocorrer. Da mesma 
forma que o observado nos 
ensaios com as Alternativas 2 e 
5 (com defletores 
intermediários), verificou-se a 
redução na amplitude das 
oscilações do nível de água e na 
intensidade das circulações no 
interior dos tanques. 
7 
Divisão da abertura 
central da Alternativa 
3 através da 
implantação de 
gabião central e 
soleira de seção 
semicircular com raio 
de 50 cm 
A divisão do escoamento 
melhorou a dissipação da 
energia no interior dos tanques, 
resultando em oscilações do 
nível de água com menor 
amplitude e circulações menos 
intensas. As condições gerais de 
escoamento observadas ao 
longo do canal resultaram mais 
adequadas que nas outras 
configurações estudadas. 
8 
Corresponde a 
Alternativa 7 com a 
remoção das soleiras 
Resultou no abaixamento do 
nível de água no interior dos 
tanques. As oscilações do nível 
de água do escoamento e as 
circulações no interior dos 
tanques resultaram semelhantes 
ao observado no teste com a 
Alternativa 7. 
 
 
Tanque Tanque 
Defletor 
Defletor 
Tanque Tanque 
Tanque 
Tanque Tanque 
Defletor 
Tanque Tanque 
Defletor 
Tanque 
Tanque 
Defletor 
Tanque Tanque 
Defletor 
Tanque Tanque 
Defletor 
TABELA 1 – Alternativas de configurações dos defletores
foram ainda efetuados testes para a determinação das aberturas 
dos defletores para obter a profundidade média do escoamento 
ao longo do canal igual a 2,50 m. Isto resultou em duas aberturas 
de 0,85m cada uma, ao invés de uma única abertura de 2,0m de 
largura (configuração inicial de projeto). O valor da profundidade 
média é um dos principais requisitos definido pelos especialistas 
em função da biomassa e porte de peixes esperado no Sistema de 
Transposição de Peixes da UHE Belo Monte. As velocidades do 
ESTUDOS HIDRÁULICOS DE ALTERNATIVAS DE DEFLETORES DE GABIÕES PARA O CANAL DE TRANSPOSIÇÃO DE PEIXES DA UHE BELO MONTE
95REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
	
   Defletor	
  Impermeável	
   Defletor	
  Permeável	
  
	
  
Profundidades	
  do	
  Escoamento	
   Profundidades	
  do	
  Escoamento	
  
Posição	
  de	
  
Medição	
   Máx	
  (m)	
   Mín	
  (m)	
   Média	
  (m)	
  
Amplitude	
  da	
  
Oscilação	
  (m)	
   Máx	
  (m)	
   Mín	
  (m)	
   Média	
  (m)	
  
Amplitude	
  da	
  
Oscilação	
  (m)	
  
PL-­‐3M	
   2,71	
   2,44	
   2,58	
   0,27	
   2,63	
   2,45	
   2,54	
   0,17	
  
PL-­‐3J	
   2,50	
   2,27	
   2,38	
   0,23	
   2,38	
   2,31	
   2,35	
   0,07	
  
PL-­‐5M	
   2,76	
   2,41	
   2,58	
   0,35	
   2,62	
   2,47	
   2,54	
   0,15	
  
PL-­‐5J	
   2,48	
   2,26	
   2,37	
   0,22	
   2,38	
   2,32	
   2,35	
   0,06	
  
PL-­‐9M	
   2,73	
   2,46	
   2,59	
   0,28	
   2,63	
   2,45	
   2,54	
   0,18	
  
PL-­‐9J	
   2,48	
   2,29	
   2,38	
   0,19	
   2,38	
   2,31	
   2,34	
   0,07	
  
 
Tabela 2 – 
Profundidades do 
escoamento ao longo 
do canal – Q=12 m³/s
FIGURA 3 – Trecho do Canal de Transposição de Peixes - protótipo
escoamento foram medidas a partir dos ensaios efetuados para a 
caracterização do escoamento da alternativa selecionada (item 3) 
e resultaram em valores médios de 2,21 m/s a 2,43 m/s.
3. CARACTERIZAÇÃO DO 
ESCOAMENTO
A caracterização do escoamento para o Canal do Sistema 
de Transposição de peixes foi efetuada utilizando defletores 
com módulos permeáveis (gabião) e defletores com módulos 
impermeáveis, levando em conta a hipótese de futura obstrução 
do gabião por material flutuante ou em suspensão. Os defletores 
impermeáveis foram confeccionados em argamassa de cimento 
e areia e os defletores permeáveis foram executados em tela 
de malha quadrada de abertura igual a 15 mm (equivalente 
a 15 cm no protótipo) e preenchidos com pedra britada com 
diâmetro variando entre 12,7 mm e 19,1 mm (diâmetro médio 
de 15,9 mm equivalente a 15,9 cm no protótipo).
As Figuras 1 e 2 ilustram trecho do canal, em modelo reduzido, 
com defletores impermeáveis e permeáveis, respectivamente. A 
Figura 3 mostra um trecho do Canal de Transposição de Peixes 
em protótipo.
A Tabela 2 apresenta as profundidades do escoamento para 
a vazão de 12 m³/s medidas a montante (M) e a jusante (J) de 
três tanques típicos.
As condições de escoamento no interior dos tanques 
consideradas apropriadas à passagem dos peixes, para a vazão de 
projeto (12 m³/s), foram definidas pelos especialistas ambientais 
como profundidade média de 2,50 m, carga hidráulica entre 
tanques de Δh = 0,20 m (que deve conduzir a velocidade em 
torno de = 2,0 m/s), profundidades a montante e a jusante dos 
obstáculos de 2,60 m e 2,40 m, respectivamente.
Em termos práticos, a profundidade desejada foi atingida 
com a configuração impermeável (2,48 m). Porém, com a 
configuração permeável, resultou em 2,44 m, como pode ser 
observado na Tabela 2. Esse fato ocorreu devido à percolação 
FIGURA 1 – Trecho do Canal de 
Transposição de Peixes - modelo 
reduzido - defletores impermeáveis
FIGURA 2 – Trecho do Canal de 
Transposição de Peixes - modelo 
reduzido - defletores permeáveis
Ponta Li: ponta linimétrica
pelo gabião. Dessa forma, para a configuração permeável 
(configuração de projeto), se optou por testar para uma vazão 
maior, de 12,5 m³/s, buscando as condições apropriadas para 
o início da operação do Sistema de Transposição de Peixes. 
A permeabilidade do maciço deve mudar com o tempo e as 
condições de escoamento almejadas no interior dos tanques 
devem ocorrer para a vazão de projeto de 12 m³/s. A Tabela 3 
apresenta as profundidades para a condição de 12,5 m³/s.
As características gerais do escoamento no interior dos tanques 
resultaram semelhantes independente da configuração dos defletores 
(impermeáveis ou permeáveis). Há ocorrência do fluxo principal 
no meio do canal com uma circulação anti-horária junto à margem 
esquerda e uma circulação horária junto à margem direita, conforme 
pode ser visto nas Figuras 4 e 5. Já as amplitudes das oscilações 
resultaram menores nos ensaios com defletores permeáveis.
Quanto às velocidades nas aberturas dos defletores (brechas) 
96 WWW.CBDB.ORG.BR
resultaram em valores médios variáveis de 2,21m/s a 2,43 m/s e foram 
considerados satisfatórios pelos especialistas envolvidos no projeto.
TABELA 3 – Profundidades do escoamento ao longo do canal – Q=12,5 m³/s
	
   Defletor	
  Permeável	
  
	
  
Profundidades	
  do	
  Escoamento	
  
Posição	
  de	
  
Medição	
   Máx	
  (m)	
   Mín	
  (m)	
   Média	
  (m)	
  
Amplitude	
  da	
  
Oscilação	
  (m)	
  
PL-­‐3M	
   2,69	
   2,51	
   2,60	
   0,18	
  
PL-­‐3J	
   2,45	
   2,38	
   2,42	
   0,07	
  
PL-­‐5M	
   2,73	
   2,52	
   2,63	
   0,21	
  
PL-­‐5J	
   2,45	
   2,39	
   2,42	
   0,06	
  
PL-­‐9M	
   2,70	
   2,51	
   2,61	
   0,19	
  
PL-­‐9J	
   2,44	
   2,39	
   2,41	
   0,06	
  
 
As medições de parâmetros hidráulicos, tais como 
profundidades, oscilação de nível de água, magnitude e direção 
de velocidades “instantâneas”, foram efetuadas para um tanque 
típico e são apresentadas nas Tabelas 4 a 6. As posições medidas 
estão mostradas na Figura 6.
As velocidades do escoamento no interior do tanque típico, 
foram medidas com ADV (medidor acústico Sontek) com 
frequência de 25 leituras por segundo (durante 300 s) e revelaram 
a ocorrência de valores médios de até 2,45 m/s e máximo 
instantâneo de 3,33 m/s na região central do canal.
4. CONCLUSÕES
O estudo revelou que o conceito inicialmente proposto para 
o Sistema de Transposição de Peixes (Alternativa 1), com uma 
abertura simples nos defletores em lados alternados do tanque, 
FIGURA 4 – Defletores impermeáveis – condições gerais de escoamento 
FIGURA 5 – Defletores permeáveis – condições gerais de escoamento
TABELA 4 – Tanque 
típico - profundidades 
do escoamento
Notas: 
(1) Vazão ensaiada: 12 m³/s 
(2) Vazão ensaiada: 12,5 m³/s
	
   Defletores	
  Impermeáveis(1)	
   Defletores	
  Permeáveis(2)	
  
Posição	
  
Profundidades	
  do	
  Escoamento	
   Profundidades	
  do	
  Escoamento	
  
Máxima	
   Mínima	
   Média	
   Oscilação	
   Máxima	
   Mínima	
   Média	
   Oscilação	
  
(m)	
   (m)	
   (m)	
   (m)	
   (m)	
   (m)	
   (m)	
   (m)	
  
A2	
   2,45	
   2,27	
   2,36	
   0,18	
   2,51	
   2,35	
   2,43	
   0,17	
  
B1	
   1,28	
   1,02	
   1,15	
   0,26	
   1,31	
   1,20	
   1,25	
   0,11	
  
B2	
   2,46	
   2,29	
   2,37	
   0,17	
   2,52	
   2,42	
   2,47	
   0,10	
  
B3	
   2,48	
   2,31	
   2,40	
   0,17	
   2,55	
   2,38	
   2,46	
   0,16	
  
C1	
   1,35	
   1,09	
   1,22	
   0,26	
   1,36	
   1,24	
   1,30	
   0,12	
  
C3	
   2,50	
   2,26	
   2,38	
   0,24	
   2,54	
   2,41	
   2,47	
   0,13	
  
C4	
   2,49	
   2,37	
   2,43	
   0,12	
   2,54	
   2,43	
   2,48	
   0,11	
  
C6	
   2,53	
   2,27	
   2,40	
   0,26	
   2,56	
   2,40	
   2,48	
   0,16	
  
D3	
   2,57	
   2,42	
   2,50	
   0,15	
   2,59	
   2,51	
   2,55	
   0,08	
  
D4	
   2,60	
   2,38	
   2,49	
   0,22	
   2,59	
   2,47	
   2,53	
   0,13	
  
D5	
   1,47	
   1,17	
   1,32	
   0,30	
   1,41	
   1,29	
   1,35	
   0,12	
  
E1	
   2,61	
   2,42	
   2,52	
   0,19	
   2,64	
   2,52	
   2,58	
   0,11	
  
 
apresentou grandes oscilações periódicas causando instabilidades 
no escoamento, não sendo possível a sua correção através de 
pequenos ajustes. Os ensaios em modelo reduzido permitiram 
a definição de uma alternativa com duas passagens (brechas) 
de 0,85 m de largura, que conduz a um escoamento estável com 
ESTUDOS HIDRÁULICOS DE ALTERNATIVAS DE DEFLETORES DE GABIÕES PARA O CANAL DE TRANSPOSIÇÃO DE PEIXES DA UHE BELO MONTE
97REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
FIGURA 6 – Tanque típico - posições de medições
Notas:
- Direção X: direção do eixo longitudinal do canal 
no sentido do fluxo (valores positivos);
- Direção Y: direção transversal ao eixo longitudinal 
do canal no sentido da margem direita para a margem 
esquerda do canal (valores positivos);
- Direção Z: direção vertical no sentido do fundo 
para superfície do escoamento (valores positivos);
- As posições A2, B1, B2, B3, C1, C3, C4, C6, D3, 
D4, D5 e E1 estão apresentadas na Figura 6.	
  
Máxima 
(m/s)
Mínima 
(m/s)
Média 
(m/s)
Moda 
(m/s)
Máxima 
(m/s)
Mínima 
(m/s)
Média 
(m/s)
Moda 
(m/s)
Máxima 
(m/s)
Mínima 
(m/s)
Média 
(m/s)
Moda 
(m/s)
A2 3,23 -0,05 2,04 2,26 1,63 -0,70 0,51 0,38 0,67 -1,08 -0,19 -0,37
B1 0,13 -1,51 -0,71 -0,57 0,53 -1,00 -0,29 -0,28 0,33 -0,51 -0,07 -0,12
B2 0,55 -1,07 -0,22 -0,16 0,63 -1,19 -0,23 -0,14 0,46 -0,61 -0,07 -0,07
B3 2,71 -0,20 1,46 1,66 1,82 -1,53 -0,07 -0,94 1,05 -0,97 -0,04 0,07
C1 0,39 -1,66 -0,72 -0,59 0,86 -0,80 -0,04 -0,14 0,72 -0,57 0,03 0,00
C3 2,65 -0,55 1,01 1,10 1,39 -1,32 0,08 0,37 1,28 -1,10 -0,04 -0,23
C4 2,96 0,62 1,84 2,29 1,45 -1,24 0,07 0,01 0,74 -0,93 -0,06 -0,06
C6 1,38 -1,35 -0,18 0,02 1,24 -1,21 0,10 0,16 1,10 -0,92 -0,04 -0,12
D3 2,74 0,00 1,52 1,79 1,40 -1,29 0,07 -0,06 0,79 -0,92 -0,08 -0,03
D4 1,55 -0,89 0,13 0,17 1,13 -1,28 -0,06 0,19 1,20 -1,06 -0,07 -0,01
D5 0,71 -1,36 -0,37 -0,48 0,80 -1,00 -0,08 -0,06 0,75 -0,65 0,04 -0,04
E1 2,44 -0,58 0,92 0,89 1,40 -0,98 0,25 0,36 1,27 -1,05 -0,08 -0,24
A2 3,26 0,55 2,25 2,44 1,48 -0,83 0,35 0,32 0,69 -1,29 -0,22 -0,25
B2 0,97 -0,99 0,00 0,05 0,76 -1,08 -0,17 -0,05 0,53 -0,70 -0,10 -0,11
B3 3,04 0,31 1,94 2,14 1,91 -1,84 -0,06 -0,73 1,09 -1,03 0,01 0,14
C3 2,83 -0,75 1,12 0,41 1,43 -1,09 0,10 0,26 1,17 -1,21 -0,06 -0,26
C4 3,33 0,89 2,10 2,03 1,53 -1,22 0,06 0,24 0,93 -1,00 -0,04 -0,05
C6 1,84 -0,94 0,26 -0,19 1,31 -1,36 -0,08 0,00 1,08 -1,02 0,01 -0,14
D3 2,91 0,51 1,83 2,05 1,29 -1,10 0,08 -0,28 0,76 -0,91 -0,04 -0,15
D4 2,03 -0,86 0,42 0,39 0,98 -1,69 -0,24 -0,17 1,14 -1,23 0,01 0,02
E1 2,45 -0,28 1,07 1,31 1,63 -0,90 0,33 0,30 1,09 -1,15 -0,02 -0,03
A2 3,23 0,14 1,86 2,23 1,75 -1,03 0,41 0,57 0,66 -1,02 -0,05 0,05
B2 1,10 -0,76 0,19 0,11 0,75 -0,94 -0,13 -0,23 0,37 -0,43 -0,05 -0,08
B3 2,93 0,33 1,71 1,85 1,75 -1,47 0,02 -0,55 0,77 -1,02 -0,08 0,00
C3 3,01 -0,62 1,32 1,26 1,52 -0,97 0,14 0,19 0,70 -0,82 -0,04 -0,03
C4 3,10 0,77 2,02 2,17 1,51 -1,11 0,07 0,01 0,58 -0,68 -0,05 0,00
C6 2,24 -1,11 0,63 0,15 0,90 -1,50 -0,21 -0,14 0,64 -0,66 0,02 0,04
D3 2,93 0,48 1,79 1,59 1,51 -1,14 0,08 -0,11 0,50 -0,60 -0,03 -0,04
D4 1,80 -1,27 0,33 0,09 0,89 -1,25 -0,20 -0,25 0,59 -0,60 0,02 0,07
E1 2,16 -0,43 0,98 0,90 1,49 -0,80 0,34 0,27 0,60 -0,63 0,00 0,09
Direção ZDireção X
Pr
óx
im
o 
ao
 F
un
do
Direção Y
Posição
Pr
ox
im
o 
à 
Su
pe
rfí
ci
e
M
ei
a 
Pr
of
un
di
da
de
Tabela 5 – Velocidades do escoamento 
no interior dotanque típico – vazão de 
12 m³/s – defletores impermeáveis
os testes de caracterização, foram utilizados também defletores 
em forma de gabiões. As características gerais do escoamento 
no interior dos tanques resultaram semelhantes, independente 
da configuração dos defletores (impermeáveis ou permeáveis) 
com fluxo principal no meio do canal e circulação anti-horária 
junto à margem esquerda e horária junto à margem direita. Já as 
amplitudes das oscilações resultaram menores nos ensaios com 
defletores permeáveis. O campo de velocidades do escoamento no 
interior do tanque típico, medidas com ADV (medidor acústico 
Sontek), é mostrado em detalhes neste artigo e poderá ser de 
interesse para futuros projetos.
5. PALAVRAS-CHAVE
Sistema de Transposição de Peixes, UHE Belo Monte, modelo 
reduzido.
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] TERABE, F.R., OVELAR, C.O.S. (2013) “Projeto HL-183 – Estudos Hidráulicos 
em Modelo Reduzido do Canal de Transposição de Peixes da UHE Belo Monte. 
Relatório N.o 02 –Estudos de Alternativas Geométricas e Otimização”,LACTEC 
CEHPAR, Curitiba, Brasil.
[2] TERABE, F.R., OVELAR, C.O.S. (2013) 
“Projeto HL-183 – Estudos Hidráulicos em 
Modelo Reduzido do Canal de Transposição 
de Peixes da UHE Belo Monte. Relatório N.o 
03 – Caracterização das Condições Gerais de 
Escoamento – Configuração Final”,LACTEC 
CEHPAR, Curitiba, Brasil.
profundidade em torno de 2,45 m e velocidades médias na brecha 
de 2,21 m/s a 2,43 m/s com a satisfação dos requisitos básicos de 
profundidades e de velocidades ao longo do canal. Para facilitar 
o estudo de alternativas e possibilitar a variação da abertura da 
passagem entre os tanques, foram utilizados defletoresem módulos 
soltos e impermeáveis de argamassa, de cimento e de areia. Para 
98 WWW.CBDB.ORG.BR
Notas:
- Direção X: direção do eixo longitudinal 
do canal no sentido do fluxo (valores 
positivos);
- Direção Y: direção transversal ao eixo 
longitudinal do canal no sentido da margem 
direita para a margem esquerda do canal 
(valores positivos);
- Direção Z: direção vertical no sentido 
do fundo para superfície do escoamento 
(valores positivos);
- As posições A2, B1, B2, B3, C1, C3, C4, 
C6, D3, D4, D5 e E1 estão apresentadas 
na Figura 6.
Tabela 6 – Velocidades do 
escoamento no interior do tanque 
típico – vazão de 12,5 m³/s – 
defletores permeáveis
	
  
Máxima 
(m/s)
Mínima 
(m/s)
Média 
(m/s)
Moda 
(m/s)
Máxima 
(m/s)
Mínima 
(m/s)
Média 
(m/s)
Moda 
(m/s)
Máxima 
(m/s)
Mínima 
(m/s)
Média 
(m/s)
Moda 
(m/s)
A2 3,22 1,57 2,45 2,55 1,01 -0,85 0,10 0,09 0,48 -0,94 -0,24 -0,18
B1 0,74 -1,07 -0,17 0,06 0,56 -0,84 -0,19 -0,14 0,41 -0,60 -0,11 -0,11
B2 0,79 -0,85 -0,02 0,20 0,39 -1,16 -0,35 -0,36 0,38 -0,55 -0,09 -0,06
B3 2,08 -1,38 0,32 0,16 2,25 -2,38 -0,01 -0,03 2,05 -1,41 0,36 0,45
C1 -0,06 -1,32 -0,73 -0,74 0,45 -0,64 -0,10 -0,12 0,34 -0,44 -0,03 0,02
C3 2,82 -0,39 1,21 0,87 1,08 -1,30 -0,10 0,06 0,87 -0,98 -0,03 -0,09
C4 3,23 0,45 1,88 1,71 1,48 -1,45 -0,06 -0,06 1,00 -0,93 0,09 0,25
C6 1,24 -0,93 0,06 0,08 0,91 -0,89 0,11 0,01 0,68 -0,81 -0,05 0,05
D3 2,84 0,61 1,73 1,78 1,07 -1,07 -0,04 0,01 0,77 -0,74 0,02 -0,05
D4 1,27 -0,93 0,14 -0,02 0,76 -1,14 -0,13 -0,05 0,95 -0,83 0,00 -0,10
D5 0,14 -1,27 -0,59 -0,55 0,59 -0,78 -0,14 -0,12 0,68 -0,50 0,08 0,01
E1 2,14 -0,31 1,06 1,22 1,19 -0,69 0,29 0,33 0,95 -0,88 0,01 0,09
A2 3,26 0,70 2,12 2,37 1,19 -0,56 0,27 0,36 0,70 -0,91 -0,13 -0,18
B2 0,82 -0,93 0,01 0,01 0,42 -1,05 -0,33 -0,34 0,36 -0,63 -0,15 -0,11
B3 2,85 -1,09 0,84 0,35 1,92 -2,51 -0,17 -0,14 1,64 -0,96 0,38 0,27
C3 2,72 -0,30 1,15 1,03 1,15 -1,39 -0,10 -0,17 0,93 -1,09 -0,04 -0,01
C4 3,09 0,49 1,86 2,00 1,22 -1,42 -0,08 -0,31 0,79 -0,95 0,02 0,07
C6 1,18 -0,64 0,24 0,21 0,96 -0,76 0,11 0,11 0,68 -0,82 -0,04 0,05
D3 2,71 0,43 1,67 1,76 1,08 -1,14 -0,04 0,00 0,82 -0,68 0,01 -0,09
D4 1,63 -1,12 0,29 0,21 1,02 -1,37 -0,16 -0,04 0,84 -0,86 0,02 0,19
E1 2,33 -0,07 1,08 1,07 1,27 -0,70 0,28 0,29 0,85 -0,81 0,03 0,08
A2 3,02 0,34 1,89 2,25 1,37 -0,78 0,28 0,27 0,71 -0,91 -0,12 -0,07
B2 0,78 -0,89 0,02 -0,02 0,42 -0,96 -0,29 -0,40 0,23 -0,52 -0,14 -0,13
B3 2,32 -0,43 1,04 1,00 1,88 -2,03 -0,11 0,47 0,97 -0,90 0,06 0,03
C3 2,36 0,07 1,13 1,03 1,16 -1,16 -0,04 -0,07 0,51 -0,63 -0,04 -0,03
C4 3,00 0,67 1,84 1,92 1,36 -1,34 -0,03 -0,27 0,59 -0,65 -0,04 0,06
C6 1,26 -0,57 0,44 0,40 0,80 -0,65 0,09 0,02 0,38 -0,44 -0,04 -0,07
D3 2,51 0,26 1,49 1,55 1,13 -1,28 0,01 0,01 0,45 -0,53 -0,02 0,01
D4 1,58 -0,88 0,30 0,55 0,78 -1,15 -0,19 -0,18 0,49 -0,48 0,03 0,06
E1 2,17 -0,29 0,97 0,85 1,30 -0,73 0,29 0,24 0,49 -0,49 0,00 0,00
Direção ZDireção X
Pr
óx
im
o 
ao
 F
un
do
Direção Y
Posição
Pr
ox
im
o 
à 
Su
pe
rfí
ci
e
M
ei
a 
Pr
of
un
di
da
de
Renata Ribeiro de Brito 
Engenheira Civil e mestranda de Engenharia de Recursos 
Hídricos e Ambiental pela Universidade Federal do Paraná 
(UFPR). Possui experiência em projetos hidrelétricos e 
hidráulicos para fins de irrigação e contenção de cheias, nas 
diversas etapas de projeto, desde viabilidade a executivo. 
Atuou durante 10 anos na Intertechne nas áreas de 
Hidráulica e Coordenação de equipe multidisciplinar de 
engenharia para projetos hidrelétricos. Atualmente atua no CEHPAR (LACTEC) 
na Coordenação de Estudos para usinas hidrelétricas e projetos de pesquisa e 
desenvolvimento na área de hidráulica.
Carlos Olavo Slota Ovelar 
Engenheiro Civil formado pela Universidade Federal 
do Paraná (2008) e mestrando em Recursos Hídricos 
e Ambiental pela UFPR (PPGERHA). Exerce cargo de 
Pesquisador pelo Centro de Hidráulica e Hidrologia 
Prof. Parigot de Souza - CEHPAR (LACTEC/
UFPR/COPEL), atuando em estudos em modelos 
hidráulicos reduzidos de usinas hidrelétricas. 
Participou dos estudos da UHE Belo Monte e UHE Sinop.
José Junji Ota 
Possui graduação em Engenharia Eletrônica pela Universidade 
Tecnológica Federal do Paraná (1981), graduação em 
Engenharia Civil pela Universidade Federal do Paraná 
(1975), mestrado em Engenharia Civil pela Universidade de 
Kanazawa (1983) e doutorado em Engenharia - Newcastle 
Upon Tyne (1999). Professor adjunto da UFPR e consultor no 
Laboratório de Hidráulica do CEHPAR (Institutos Lactec), 
onde atua há 40 anos desenvolvendo e coordenando estudos sobre obras hidráulicas, 
transporte de sedimentos, modelos físicos reduzidos e modelos matemáticos.
Fernando Ribas Terabe 
Engenheiro Civil formado pela Universidade Federal do 
Paraná (1992) e mestre em Recursos Hídricos e Ambiental 
pela UFPR (2003). Atua há 20 anos no Centro de Hidráulica 
e Hidrologia Prof. Parigot de Souza CEHPAR (LACTEC/
UFPR/COPEL) na execução e coordenação de estudos 
hidráulicos em modelo físico reduzido de usinas hidrelétricas. 
Desenvolveu estudos em modelos reduzidos para 16 UHEs, 
sendo as obras mais relevantes: Belo Monte, Machadinho, Dona Francisca, Barra 
Grande, Campos Novos, Itapebi, Colider, Sinop, Baixo Iguaçu (Brasil), Palomino 
(República Dominicana), Paute Mazar (Equador), Ituango (Colômbia).
ESTUDOS HIDRÁULICOS DE ALTERNATIVAS DE DEFLETORES DE GABIÕES PARA O CANAL DE TRANSPOSIÇÃO DE PEIXES DA UHE BELO MONTE
99REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
O SÍTIO BELO MONTE E 
SEUS DESAFIOS PARA ATINGIR 
11.000 MW 100% BRASILEIROS
ENERGIA
Belo Monte HPP main power plant is the third greatest installed 
capacity in the world and presently the biggest entirely Brazilian power 
plant, with an installed capacity of 11,000 MW and firm power of 
4,226.3 MW, on average. The net head is 87.00 m, from the intermediate 
reservoir to the tailrace channel, where the waters of Xingu River finally 
return to its natural river bed after a great course since its diversion from 
the main reservoir located in Pimental Site. The innovative conception 
of the design allowed the construction of this huge project to be executed 
almost completely independent from the course of the River, with no need 
for river diversion while the main structures were being built, keeping the 
Xingu River virtually unaltered during the construction. The water from 
the intermediate reservoir is diverted to the Power House by the Intake 
Structure through 11.6 m diameter penstocks, which are bigger than the 
ones of Itaipu HPP. This paper complies the description of the detailed 
structures that are part of the main generation circuit of Belo Monte HPP, 
highlighting the planning process of the construction phases, which led 
toward a practically off stream construction.
A Usina Hidrelétrica Belo Monte é a terceira com maior capacidade 
instalada do mundo e a atual maior usina inteiramente brasileira, com 11.000 
MW de potência e energia firme de 4.226,3 MW médios. Com queda líquida 
de 87,00 m, obtida através da formação do Reservatório Intermediário até o 
Canal de Fuga - local onde as águas do rio Xingu finalmente retornam ao seu 
curso natural após um grande percurso iniciado no Reservatório Principal, 
localizado no sítio Pimental. A concepção inovadora do projeto permitiu que 
a construção desta obra gigantesca fosse executada praticamente a seco sem a 
necessidade de qualquer obra de desvio do rio para a execução das estruturas 
principais, o que manteve as águas do Xingu praticamente intactas neste local. 
A estrutura da Tomada d’Água direciona as águas captadas no Reservatório 
Intermediário à Casa de Força Principal por meio de Condutos Forçados 
com 11,6 metros de diâmetro. Esta dimensão é maior que a dos existentes na 
Usina de Itaipu. O presente artigo contempla o detalhamento das estruturas 
que compõem o Circuito de Geração Principal do empreendimento da UHE 
Belo Monte, destacando o processo de planejamento das etapas construtivas 
visando a execução praticamente a seco.
RESUMO ABSTRACT
Pilar Alejandra Grasso RODAS |Engenheira Civil – Engevix Engenharia S.A.
Lailton Vieira XAVIER | Engenheiro Civil – Engevix Engenharia S.A.
100 WWW.CBDB.ORG.BR
1. INTRODUÇÃO
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 Antonio. 
A estrutura da Tomada d’Água direciona as águas captadas 
no Reservatório Intermediário à Casa de Força Principal por 
meio de 18 Condutos Forçados com 11,6 metros de diâmetro. 
A potência instalada do Circuito de Geração Principal, 
localizado no sítio Belo Monte é de 11.000 MW e energia firme de 
4.226,3 MW médios, sendo a terceira maior capacidade instalada 
do mundo e a atual maior usina inteiramente brasileira [1]. 
A Figura 1 apresenta o Arranjo Geral do sítio Belo Monte e 
a disposição de suas estruturas. 
2. DETALHAMENTO DE CADA 
ESTRUTURA DO SÍTIO BELO MONTE
O arranjo das estruturas localizadas no sítio Belo Monte 
compreende o Circuito de Geração propriamente dito, formado pela 
Tomada d’Água, pelos Condutos Forçados, pela Casa de Força pelo 
Canal de Fuga, por duas barragens de Fechamento Laterais de terra e 
FIGURA 1 -
Arranjo 
Geral 
sítio Belo 
Monte 
enrocamento e pela Barragem da Vertente do Santo Antonio. 
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 adjacentes, com 
extensão total de cerca de 819 m e coroadas na elevação 100,00 m. 
A Tomada d’Água, o Muro Central e os Muros Laterais de 
Fechamentos, foram executados num misto de concreto convencional 
e compactado com rolo (CCR). 
A Tomada d’Água Principal, do tipo gravidade, é constituída de 18 
blocos de 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 dez blocos se agrupam na direita hidráulica e os oito restantes à 
esquerda. Esses dois grupos são separados por um bloco de gravidade, 
fechando o barramento. 
A Casa de Força Principal da Usina de Belo Monte abriga 18 
unidades com turbinas do tipo Francis de eixo vertical, acopladas a um 
gerador de corrente alternada, trifásico. A potência unitária de cada 
unidade geradora é de 611,11 MW, totalizando uma potência instalada 
de 11.000 MW. 
Os blocos das unidades geradoras possuem 33,00 m de largura cada, 
sendo oito deles localizados no lado esquerdo e dez no lado direito, 
separados fisicamente por um bloco central com 33,00 m de largura. 
Existem cinco blocos de Área de Montagem na margem 
esquerda, com 33,00 m cada e mais dois blocos de Áreas de 
O SÍTIO BELO MONTE E SEUS DESAFIOS PARA ATINGIR 11.000 MW 100% BRASILEIROS
101REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
FIGURA 3 – Circuito de Geração – Tomada d’Água e Casa de Força 
FIGURA 2 – Vista geral das estruturas de concreto do sítio Belo Monte 
Descarga (AD), com 20,70 m de largura na margem direita e 36,50 
m de largura na margem esquerda. 
A Subestação de Manobra, que interliga a Usina ao Sistema de 
Transmissão, é do tipo blindada, isolada a gás SF6, na tensão de 500kV 
e está localizada a montante dos transformadores elevadores, no deck 
principal da Casa de Força Principal. 
A Barragem de Fechamento Esquerda tem o coroamento na EL. 
100,00 m, altura máxima da ordem de 88,00 m e extensão de 1.100,00 
m. A Barragem de Fechamento Direita está coroada na EL. 100,00 m, 
altura máxima da ordem de 54,00 m e extensão de 780,00 m. Ambas 
possuem duas seções típicas, sendo o trecho próximo à Tomada d’Água 
em enrocamento com núcleo de solo compactado, e o restante das 
barragens com seção homogênea, tendo sido consideradas bermas de 
enrocamento lançado a montante e jusante 
para garantir a estabilidade das mesmas. 
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 
situada aproximadamente na EL. 30,00 m, o 
que resulta numa estrutura com altura de 70,00 
m. A crista possui largura de 7 m e extensão da ordem de 1.310,00 m.
A restituição das águas turbinadas ao rio Xingu é feita por um Canal 
de Fuga escavado em solo e rocha, com cerca de 2 km de comprimento 
e 620,00 m de largura. 
Cerca de 800,00 m a jusante dos blocos da Casa de Força existe 
uma ponte sobre o Canal de Fuga, que faz parte do trecho relocado da 
Rodovia Transamazônica e possui cerca de 720,00 m de extensão [2]. 
A Figura 3 mostra a seção do Circuito de Geração do sítio Belo 
Monte, com destaque para as elevações das estruturas e níveis 
operacionais. As Figuras 4 e 5 representam as seções das Barragens de 
Fechamento Direito e Esquerdo com seus materiais e níveis. As Figuras 
6 e 7 ilustram tridimensionalmente as unidades do circuito hidráulico.
A Tabela 1 mostra os principais volumes, segmentados por tipo de 
atividade.
102 WWW.CBDB.ORG.BR
FIGURA 4 – Barragem de Fechamento Direita (tipo enrocamento com núcleo de argila) 
FIGURA 5 – Barragem de Fechamento Esquerda (tipo homogênea de solo) 
FIGURAS 6 e 7 – Concepção tridimensional de uma unidade do sítio Belo Monte
TABELA 1 – Volumes por atividade do sítio Belo Monte
* Concreto Massa é aquele que 
apresenta dimensões de magnitude 
suficientes para exigir que sejam 
tomadas medidas para controlar 
a geração de calor e a variação 
de volume decorrente, a fim de 
minimizar a sua fissuração. Pode ser 
armado ou não. Grandes estruturas 
e CCR em usinas hidrelétricas 
são estudadas quanto ao 
comportamento térmico-tensional.
3. SEQUÊNCIA CONSTRUTIVA
A sequência construtiva da Casa de Força Principal e da Tomada 
d’Água no sítio Belo Monte prevê a construção em duas etapas, 
sendo na primeira etapa a construção de oito unidades geradoras 
(unidades 1 a 8) e na fase seguinte a conclusão das dez unidades 
restantes (unidades 9 a 18). Na Tabela 2 são apresentadas as 
vazões de pico utilizadas para o dimensionamento das estruturas 
de proteção durante o manejo do rio Xingu no sítio Belo Monte.
Inicialmente, as atividades de construção na área da Casa de Força 
e da Tomada d’Água se concentraram nas escavações obrigatórias, nas 
áreas que abrangem as estruturas de concreto para liberar com maior 
rapidez os serviços de concretagem. Para esta fase, a área prioritária 
de escavação ficou completamente protegida pelo terreno natural, 
proporcionando uma segurança para o pico da cheia com tempo de 
recorrência de 500 anos do rio Xingu. 
Para a escavação do Canal de Fuga foi executada a Ensecadeira 
de 1ª Fase no trecho mais a jusante do canal, proporcionando uma 
O SÍTIO BELO MONTE E SEUS DESAFIOS PARA ATINGIR 11.000 MW 100% BRASILEIROS
103REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
TABELA 2 – Volumes por atividade do sítio Belo Monte 
proteção para vazões com período de recorrência de 25 anos. 
Na Figura 8 é apresentada a seção da Ensecadeira de 1ª Fase, e a 
Figura 9 apresenta a 1ª etapa construtiva.
Com a proteção da Ensecadeira de 1ª Fase foram executadas 
as escavações em solo e rocha do trecho final do Canal de 
Fuga para possibilitar a construção da ensecadeira de 2ª fase, 
assente em rocha sã na elevação final do Canal de Fuga. Esta 
ensecadeira proporcionou proteção contra cheias com tempo 
de recorrência de 250 anos. Na Figura 10 é apresentada a seção 
da Ensecadeira de 2ª fase.
Após o término da construção da Ensecadeira de 2ª fase, as 
escavações do Canal de Fuga prosseguiram com as estruturas 
de concreto já protegidas. Na Figura 11 é apresentada a 2ª etapa 
construtiva.
Entre os dois conjuntos de unidades geradoras foi deixado um 
septo de rocha. Com isso, é possível desvincular a construçãodos dois conjuntos, o que traz flexibilidade no planejamento de 
construção e picos de concreto.
A jusante das unidades 9 a 18 foi construída uma ensecadeira 
para a proteção deste conjunto, fechando o trecho entre o septo 
rochoso e o talude direito hidráulico da escavação do Canal de 
Fuga. Esta ensecadeira proporciona proteção contra cheias de 
250 anos de recorrência. Na Figura 12 é apresentada a seção da 
Ensecadeira de 3ª fase.
FIGURA 8 – Seção Ensecadeira de 1ª Fase 
FIGURA 9 – 
1ª etapa das 
obras civis
104 WWW.CBDB.ORG.BR
Na 1ª etapa das obras civis foram executados os acessos 
internos e foram iniciadas as escavações comuns nas áreas das 
seguintes estruturas: Tomada d’água, Casa de Força, Área de 
Montagem e Canal de Fuga. Foi lançada a Ensecadeira de 1ª Fase 
para possibilitar a escavação em rocha do canal de fuga na região 
entre as Ensecadeiras de 1ª e 2ª Fases. 
Na 2ª etapa das obras civis, foi executada a ensecadeira de 2ª fase e a 
continuidade das escavações em rocha do Canal de Fuga e nas regiões 
das estruturas de concreto do Circuito de Geração 1 (Tomada d’água, 
Casa de Força – Unidades 1 a 8 e Área de Montagem da Margem 
Esquerda). Nesta etapa foi iniciado o lançamento do Concreto 
Compactado com Rolo (CCR ) dos Muros Laterais e das Unidades 1 
a 8 da Tomada d’Água. 
FIGURA 10 – Seção Ensecadeira de 2ª Fase
FIGURA 11 –
2ª etapa das 
obras civis
Na 3ª etapa das obras civis foi iniciada a execução dos concretos 
convencionais das Áreas de Montagens da Margem Esquerda e das 
Unidades 1 a 8, prosseguiram as escavações em rocha do Canal de 
Fuga e o lançamento do Concreto Compactado com Rolo (CCR) nas 
Unidades 1 a 8 e nos Muros Laterais da Tomada dágua. Foi executada 
a 1ª etapa das Barragens de Fechamentos Direita e Esquerda e a 
construção da ponte da rodovia transamazônica BR 230.
Na 4ª etapa das obras civis foi realizado o lançamento do concreto 
convencional da Tomada d’água bem como finalizadas as escavações 
em rocha das Unidades 9 a 18 da Casa de Força, executada a 
Ensecadeira de 3ª Fase, continuada a concretagem das Unidades 1 
a 8 da Casa de Força e iniciada a remoção da Ensecadeira de 1ª Fase. 
Nesta etapa, foi iniciada a montagem eletromecânica das 
O SÍTIO BELO MONTE E SEUS DESAFIOS PARA ATINGIR 11.000 MW 100% BRASILEIROS
105REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
FIGURA 13 – 3ª etapa 
das obras civis
FIGURA 12 – Seção Ensecadeira de 3ª Fase
Unidades Geradoras da Casa de Força, sequencialmente, a partir da 
Unidade 1 e a execução da Linha de Transmissão de 500 kV.
Na 5ª etapa das obras civis, foi finalizada a concretagem das 
estruturas da Tomada d’Água e das Unidades 1 a 8 da Casa de Força 
bem como concluídos os aterros das Barragens de Fechamento 
Direita e Esquerda, colocadas as comportas das 18 unidades da 
Tomada d’Água e das Unidades 1 a 8 da Casa de Força, executado o 
enchimento do Reservatório Intermediário removida a Ensecadeira 
de 2ª Fase e realizado o enchimento do Canal de Fuga. 
Nesta fase foi iniciado o comissionamento das Unidades 
Geradoras 1 a 8 da Casa de Força, para entrada em operação 
com previsão de aproximadamente três meses cada Unidade, 
sequencialmente partindo da Unidade 1. 
Foi também iniciada a montagem eletromecânica das 
Unidades Geradoras 9 a 18 e foram finalizados os ramais de 
saída da Linha de Transmissão referentes das Unidades 1 a 8.
Na 6ª etapa das obras civis foi finalizada a escavação em 
rocha do Canal de Fuga; serão concluídas as concretagens das 
Unidades 9 a 18 da Casa de Força, assim como da montagem 
eletromecânica do segundo Circuito de Geração, bem como 
será concluída a execução dos ramais da Linha de Transmissão 
das Unidades 9 a 18. Será também removida a Ensecadeira de 
3ª Fase e iniciado o comissionamento das Unidades Geradoras, 
sequencialmente a partir da Unidade 9 até a 18 da Casa de 
Força, com entrada em operação prevista sequencialmente e 
aproximadamente a cada três meses (por Unidade).
106 WWW.CBDB.ORG.BR
FIGURA 14 – 
4ª etapa das 
obras civis
FIGURA 15 – 
5ª etapa das 
obras civis
O SÍTIO BELO MONTE E SEUS DESAFIOS PARA ATINGIR 11.000 MW 100% BRASILEIROS
107REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
FIGURA 16 –
 6 ª etapa das 
obras civis
Lailton Vieira Xavier 
Engenheiro Civil graduado pela Universidade 
Federal do Paraná. Possui pós-graduação em 
Administração Global pela UDESC/UNI de Lisboa 
e MBA em Gerência de Projetos pela Fundação 
Getúlio Vargas (SP). 
É Vice-Presidente de Engenharia e Gerenciamento 
na área de Energia da Engevix Engenharia S.A.. 
Durante 26 anos de experiência profissional trabalhou em grandes projetos de 
geração de energia e infraestrutura no Brasil e no exterior.
Pilar Alejandra Grasso Rodas
É formada pela Universidade Federal de Santa Catarina 
(1997) com pós-graduação em Gerenciamento de Projetos 
pela Universidade do Sul de Santa Catarina – Unisul Busines 
School (2006), e MBA Setor Elétrico pela Fundação Getúlio 
Vargas (2014). Trabalha na Engevix Engenharia desde 1998.
Possui experiência de 19 anos em atividades de engenharia 
de infraestrutura e energia no Brasil e no exterior, 
desenvolvento atividades de projeto e gerenciamento. Atualmente é responsável pela 
Coordenação do Projeto Executivo Civil da UHE Belo Monte.
3. CONCLUSÕES
No presente artigo foram apresentadas as características que 
definem as configurações do sítio Belo Monte, que tem como função 
propiciar a geração do circuito principal da UHE Belo Monte. 
O grande desafio foi conceber uma sequência executiva que 
possibilitasse a geração das Unidades Geradores sequencialmente 
sem a necessidade da finalização de todas atividades das obras civis e 
montagem eletromecânica. 
A sequência permitiu a execução a seco em praticamente na maior 
parte do empreendimento, o que facilita e viabiliza uma obra de 
tamanho porte, sem grandes interferências com o curso do rio Xingu. 
4. PALAVRAS-CHAVE
Sítio Belo Monte, UHE Belo Monte, barragem, Casa de Força, 
Tomada dÁgua, Conduto Forçado, Canal de Fuga, perda de carga. 
5. 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.
108 WWW.CBDB.ORG.BR
The technological control of large works has been done through manual 
processes of spreadsheets.A project for the development of a computerized 
system, called AutoLab, was started in the UHE Belo Monte in 2012, 
which aimed to manage these processes of collecting and analyzing the 
Concrete Production Plant and Laboratory information to be able to 
deliver essential information in real time, allowing that the quality control 
could be carried out with greater assertiveness and agility, avoiding losses, 
waste and rework. In addition to the management of the Laboratory and 
Concrete Production Plants information, the initial scope was expanded 
to the management of other areas information, such as Costs, Planning, 
Industrial Area, Supplies, Concrete Production and Geotechnics. 
O controle tecnológico de grandes obras vem sendo feito através de processos 
manuais de planilhas. Foi iniciado em 2012, na UHE Belo Monte, o projeto 
para desenvolvimento de um sistema informatizado denominado AutoLab. 
O objetivo era gerenciar os processos de coleta e análise das informações 
da Central de Concreto e do Laboratório. Com isso, foi possível entregar 
informações imprescindíveis em tempo real, permitindo que o controle 
de qualidade pudesse ser realizado com maior assertividade e agilidade. A 
medida evitou perdas, desperdícios e retrabalho. Além do gerenciamento das 
informações dos Laboratórios e Centrais de Produção de Concreto, o escopo 
inicial foi ampliado para a gestão de outras áreas como Custos, Planejamento, 
Área Industrial, Suprimentos, Produção de Concreto e Geotecnia.
RESUMO ABSTRACT
José Flauzino MOREIRA | Chefe de Laboratório, Consórcio Construtor Belo Monte - CCBM
Bruno CesarOliveira CARLETO | Engenheiro Civil, Consórcio Construtor Belo Monte - CCBM
Geovane Boaz dos Santos MOTA | Engenheiro Civil, Consórcio Construtor Belo Monte - CCBM
Marcelo de Lima FOZ Rodrigues | Engenheiro Civil, Consórcio Construtor Belo Monte - CCBM
AUTOLAB - SISTEMA 
DE GERENCIAMENTO DO 
CONTROLE TECNOLÓGICO 
CONCRETO, TECNOLOGIA E MATERIAIS
109REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
1. INTRODUÇÃO
Para a construção do Complexo de Belo Monte, foi desenvolvido um sistema informatizado e conectado à internet, denominado AutoLab, com a finalidade de gestão integrada do controle 
tecnológico nas áreas de Concreto e de Geotecnia. Todos os ensaios 
realizados nos laboratórios da obra são monitorados e arquivados 
eletronicamente, permitindo rastreabilidade total. O plano de 
calibração de todos os equipamentos laboratoriais, o fornecimento e 
o consumo de materiais são monitorados e controlados. O sistema 
AutoLab é totalmente integrado com as centrais de produção de 
concreto, permitindo monitoramento e gerenciamento das liberações 
para concretagem e da produção de concreto.
2. IDEIAS INCORPORADAS
2.1. SITUAÇÃO ANTERIOR ÀS INOVAÇÕES
O controle tecnológico tem como função realizar os ensaios 
e estudos necessários para garantir a qualidade das estruturas 
das obras de concreto e geotecnia, certificando se os mesmos 
atendem a especificação técnica da obra.
Na UHE Belo Monte, assim como em outras obras, o 
método tradicional de controle dessas informações era feito 
de forma manual através de formulários e arquivos físicos que 
requerem cuidados para conservação dessas informações. 
Outra característica relevante do método tradicional de 
controle é devido ao fluxo de informações ter um caminho 
longo, o que gera uma maior probabilidade de erro e perda 
de dados.
Na Figura 01 podemos notar o longo caminho no qual a 
informação passa até que o resultado do ensaio seja gerado e 
posterior liberação da camada de aterro.
Na Figura 02, com o uso do Sistema AutoLab, o caminho 
de informação ficou menor e as informações são inseridas 
diretamente no banco de dados.
Na Figura 03 é confrontada a forma de correção dos 
pesos de materiais da dosagem, em função de variações 
granulométricas e de umidade, com a utilização do sistema 
usual de planilhas e com o AutoLab.
FIGURA 1 – Método tradicional 
- fluxograma de realização de 
um ensaio de geotecnia
FIGURA 2 – Método com AutoLab - fluxograma de realização 
de um ensaio de geotecnia
FIGURA 3 – Comparativo método tradicional x AutoLab – rotina de 
correção de dosagem
110 WWW.CBDB.ORG.BR
FIGURA 4 – Fluxograma de informações no Sistema AutoLab
2.2. IDEIAS E AÇÕES INCORPORADAS
− Automação, gerenciamento e confiabilidade nas infor-mações:
Como iniciativa, a ideia principal da equipe foi desenvolver um 
sistema de interface intuitiva e amigável, no qual as informações 
pudessem ser inseridas e visualizadas em tempo real pelos usuários 
do sistema.
No desenvolvimento do sistema foi feito um levantamento 
de todas as rotinas realizadas no Laboratório e na Central de 
Concreto. Depois, foi feita a análise de requisitos (entradas e saídas 
do sistema) para criação da base de dados e interface de entrada 
de informações.
Vale ressaltar que existem dados que são inseridos manualmente 
através de interface de usuário (como leituras de ensaios) e dados que 
são inseridos automaticamente através de interface de comunicação 
entre sistemas, como a comunicação do AutoLab com os sistemas 
da Centrais de Concreto.
3. METODOLOGIA
O AutoLab é um sistema WEB gerenciador de dados de controle 
tecnológico, instalado em um servidor lotado dentro do laboratório 
principal de Belo Monte. É acessado por diversas estações de trabalho 
espalhadas por todos os sítios e vários departamentos da obra. 
O AutoLab propicia a exportação das informações nele 
armazenadas para programas comumente utilizados no controle 
tecnológico como o Excel, facilitando de forma expressiva a análise 
dessas informações e uso das mesmas em relatórios e documentos 
externos (quando necessário). 
Contudo, o AutoLab conta com mais de 100 telas de trabalho, 
mais de 60 relatórios estatísticos e de ensaios e mais de 10 e-mails 
enviados de forma automática, com informações variadas e 
resumos periódicos de resultados de ensaios, produção de concreto, 
análise de estoque, tratamentos estatísticos e alertas. Na Figura 04 
é mostrada a arquitetura do Sistema AutoLab na UHE Belo Monte.
AUTOLAB - SISTEMA DE GERENCIAMENTO DO CONTROLE TECNOLÓGICO 
111REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
Acesso aos módulos do sistemaResumo de liberações de concreto e companhamento 
em tempo real da evolução das concretagens
Gráfico com acompanhamento da Produção X Meta de Produção do mês corrente
FIGURA 5 – Tela principal do Sistema AutoLab
FIGURA 6 – Módulo concreto fresco
Lista de betoneiras atualizada em tempo real. Assim que 
a Central de Concreto termina de produzir, o AutoLab 
coleta a informação e disponibiliza para o Laboratório.
O AutoLab informa:
• Traço batido;
• Liberação de concreto e destino;
• Central de Concreto que produziu;
• Volume produzido;
• Identificação do caminhão betoneira.
O AutoLab alerta para:
• Variações de pesagens (teórico x real);
• Diferença entre traço batido e traço da tabela;
• Quantidade batida;
• Necessidade de ensaiar;
• Necessidade de moldar.
Quadro de acompanhamento das liberações em andamento
Neste quadro é possível acompanhar em tempo real:
• Volume total produzido por liberação e por traço;
• Volume total produzido no turno atual;
• Volume de saldo antes da próxima moldagem e/ou 
ensaio;
• Controle dos ensaios através dos volumes produzidos x 
freqüências estabelecidas com alerta para execução
112 WWW.CBDB.ORG.BR
Painel com traço de tabela Painel com traço atual na central Painel com campos para correção do traço
FIGURA 7 – Correção 
de dosagem assistida
Na janela mostrada na Figura 07 é possível corrigir qualquer 
traço para qualquer Central sem necessidade de nenhuma 
parada na produção. Assim que o laboratorista envia a correção 
dos valores para a Central, o próximo ciclo batido já vai 
automaticamente com os valores corrigidos.
Ainda é possível realizar correções dos módulos de finura dos 
agregados para manter o módulo de finura das dosagens. Com 
um simples clique, o AutoLab usa os valores do último ensaio de 
umidade e último ensaio de granulometria para fazer a correção.
Também, nesta janela, é possível cadastrar variações para um mesmo 
traço, especificando quantidades diferentes de gelo e de aditivo. Assim, 
um mesmo traço que está atendendo diferentes frentes de serviço, pode 
ser monitorado e corrigido mantendo as especificidades de cada frente, 
propiciando a economia de gelo e aditivo.
FIGURA 8 – 
Acompanhamento de 
pesagens da Central de 
Concreto
AUTOLAB - SISTEMA DE GERENCIAMENTO DO CONTROLE TECNOLÓGICO 
113REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
FIGURA 9 – Acompanhamento do consumo de gelo
FIGURA 10 – 
Acompanhamento de 
estoque de insumos
Na Figura 08 é exibido o painel de acompanhamento, em tempo 
real, de pesagem dos insumos para produção de concreto. Assim, é 
possível que o laboratório verifique qual foi o tipo de desvio da pesagem 
e possa fazer as devidas correções evitando perdas de concreto.
Caixas destacadas com fundo vermelho indicam que alguma 
das pesagens teve valor fora do limite crítico aceitável. Neste caso de 
exemplo, mostramos uma pesagem de gelo que deveria ter sido de 
228 kg, mas foi registrado 222 kg. Essa variação ultrapassa o limite 
crítico de 2%.
Devido aos grandes volumes de insumos constituintes de uma 
dosagem, as caixas mostram apenas as três piores pesagens de cada 
ciclo e a quantidade total de água.
Este gráfico mostra uma relação entre a produção de gelo por hora (m³/h em marrom) e o consumo de gelo (kg/m³ em azul). Assim, com 
o passar do dia é possível perceber comportamentos que iriam resultar na parada da produção devido à falta de gelo. Como essedado é 
informado em tempo real, os responsáveis pela área industrial, juntamente com o responsável pelo Laboratório, podem discutir estratégias para 
não parar a produção por falta de gelo antes mesmo que essa parada venha a acontecer, mantendo a produtividade sem perda de qualidade.
Painel lateral para escolha 
de quais insumos serão 
mostrados
Painel com o estoque 
em tempo real dos 
insumos selecionados
Painel com o gráfico da relação 
entre entradas e saídas dos 
insumos selecionados
Painel com todos os registros 
de entradas e saídas do 
insumo selecionado
114 WWW.CBDB.ORG.BR
Neste módulo, acessado pelo profissional da balança e pelo Laboratório, é feito o controle de todas as carretas (de materiais cimentícios 
e aditivos) que entram no canteiro. Com o AutoLab, o controle das carretas é feito em três etapas:
• Pesagem inicial na entrada da carreta;
• Recebimento e verificação do Laboratório, seguido da coleta do material para caracterização;
• Pesagem final na balança.
Cada etapa, para ser finalizada, precisa da conclusão da etapa anterior. Isso facilita o monitoramento do serviço e aumenta a 
rastreabilidade de possíveis problemas com o destino dos insumos.
O líder consegue, sem sair da sua sala, saber a exata situação de determinada carreta.
Controle de 
lotes de coleta 
de cimento
Carretas referentes 
ao lote de coleta
Moldagens realizadas 
com cada lote coletado
Todos ensaios 
realizados com 
esse lote
FIGURA 11 – Pesagem de carretas
FIGURA 12 – Controle de cimento
AUTOLAB - SISTEMA DE GERENCIAMENTO DO CONTROLE TECNOLÓGICO 
115REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
Módulo para o acompanhamento da agenda de ruptura
Neste módulo, o laboratorista tem toda a informação das amostras que devem ser ensaiadas, bem como o status do agendamento. Desta forma, é 
possível evitar atrasos e erros na execução do ensaio. Antes de iniciar qualquer ensaio, o AutoLab faz uma validação de horário em relação à norma, 
bloqueando a execução do ensaio quando fora do período estipulado. Sendo assim, o responsável pelo Laboratório deve ser comunicado para 
efetuar o desbloqueio. A medida facilita o gerenciamento da equipe envolvida no processo. Após executado o ensaio, a agenda se transforma numa 
consulta temporal de todos os resultados.
Este relatório mostra 
todos os dados da 
produção de concreto 
no período selecionado. 
Nesta primeira página, o 
resumo mostra:
• Total produzido;
• Total produzido por 
Central de Concreto;
• Total produzido por 
liberação e por traço;
• Total produzido por 
tipo de obra;
• Total produzido por 
tipo de traço;
• Consumo total de 
cada material.
FIGURA 13 – Agenda de ensaios de compressão axial
FIGURA 14 – 
Relatório de produção de 
concreto - resumo
116 WWW.CBDB.ORG.BR
Relatório com taxas médias de produção
Essa informação gera um comparativo das produtividades atingidas entre os turnos de trabalho. A terceira parte do relatório 
de produção de concreto mostra todos os dados da produção no período selecionado separados por traço. Este relatório 
ainda mostra todos os desvios e descartes de concreto que ocorreram no período.
Relatório para acompanhamento em tempo real da concretagem com:
• Liberações sendo executadas, com informação de camada e bloco;
• Traços e temperatura de concreto;
• Datas de início da concretagem e último lançamento;
• Volume Previsto x Volume Executado por liberação de concretagem.
Este relatório mostra 
a análise dos desvios e 
descartes corridos no 
período selecionado. 
Mostra quantidades e 
percentual de cada motivo.
FIGURA 15 – 
Produção de 
concreto – 
análise de 
turnos
FIGURA 16 – Relatório de acompanhamento de concretagem
FIGURA 17 – Relatório de desvios e descarte de concreto
AUTOLAB - SISTEMA DE GERENCIAMENTO DO CONTROLE TECNOLÓGICO 
117REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
FIGURA 18 – 
Relatório de 
resultado de 
ruptura – curva 
de tendência
Geração automática do tratamento 
estatístico e gráfico com a curva 
de tendência de resistência à 
compressão axial para cada traço
118 WWW.CBDB.ORG.BR
FIGURA 19 – Relatório lote de concreto – método ACI 214
Controle dos lotes de moldagens de cada dosagem pelo método ACI 214 / 
Método adotado pelo Controle Tecnológico da UHE Belo Monte
AUTOLAB - SISTEMA DE GERENCIAMENTO DO CONTROLE TECNOLÓGICO 
119REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
FIGURA 20 – Geotecnia – tela principal (amostras)
FIGURA 21 – Geotecnia – ensaio Hilf/Proctor
FIGURA 22 – Relatório de acompanhamento do índice de retrabalho em aterros
Tela principal do 
módulo de Geotecnia. 
Neste módulo, todas 
as amostras coletadas 
ficam organizadas 
por estrutura, seção e 
material podendo ser 
filtradas pelos mesmos 
parâmetros.
Com o sistema, o 
laboratorista apenas 
insere as leituras das 
balanças (quadros 
vermelhos). Os 
gráficos e resultados 
são calculados 
automaticamente pelo 
sistema, garantindo 
rapidez e assertividade 
dos resultados
Relatório para 
acompanhamento 
diário e em tempo real 
do índice de retrabalho, 
em camadas de aterro 
detalhados por turno e 
estrutura
120 WWW.CBDB.ORG.BR
4. EQUIPAMENTOS, INSUMOS E 
INSTALAÇÕES ENVOLVIDAS
O AutoLab foi desenvolvido nas instalações e com os equipamentos 
disponíveis no Laborátorio da UHE Belo Monte. Os equipamentos 
utilizados foram:
− 1 Notebook para engenheiro responsável pelo desenvolvimento.
O AutoLab necessita de equipamentos de informática comumente 
já encontrados nas obras para operar:
− 1 Servidor de aplicação e banco de dados;
− 1 Licença do Microsoft SQL Server 2008 R2 Standard;
− 1 Licença do Microsoft Windows Server 2008 R2;
− 1 Estação de trabalho para o Concreto Fresco;
− 1 Estação de trabalho para a Sala de Prensa;
− 1 Estação de trabalho para a Sala de Solos;
− 1 Estação de trabalho para a Sala de Cimento;
− 1 TV 42’’ para acompanhamento da produção de concreto.
FIGURA 23 – Comparativo 
do Método tradicional x Uso 
do AutoLab, observa-se que 
com o uso do AutoLab foi 
possível atuar diretamente 
no processo de aterro num 
tempo hábil, conseguindo 
assim uma consequente 
redução no índice de 
retrabalhos das estruturas 
de geotecnia (aterros).
FIGURA 24 – Comparativo do método tradicional x uso do AutoLab para realização 
de um ensaio de compactação Proctor/Hilf. O gráfico representa o tempo gasto em 
Laboratório (não considerando o tempo de deslocamento e coleta do material).
FIGURA 25 – Comparativo do Método Tradicional x Uso do AutoLab para liberação 
de uma praça de aterro. O gráfico representa o tempo necessário para liberação 
da praça após coleta de material para ensaio.
FIGURA 26 – Gráfico comparativo do método tradicional x uso do AutoLab para 
correção da dosagem de concreto. O gráfico representa o tempo necessário para 
correção das dosagens.
AUTOLAB - SISTEMA DE GERENCIAMENTO DO CONTROLE TECNOLÓGICO 
121REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
5. PRODUTIVIDADES ALCANÇADAS
Com o uso do AutoLab, foi possível obter ganhos de 
produtividade, uma vez que o caminho do fluxo de informações 
se tornou menor. Eliminando grande parte dos processos manuais, 
se obteve uma maior velocidade e confiabilidade dos resultados 
nos ensaios e menor tempo na execução de rotinas internas do 
Laboratório. Como consequencia tivemos perdas por retrabalhos 
nas frentes de serviço, pois o feedback dos resultados em tempo real 
favoreceu na atuação e no direcionamento do processo. Isso ocorreu 
nas estruturas de Geotecnia ou no concreto (Laboratório, Central 
de Concreto e produção de campo). Os gráficos abaixo mostram a 
evolução dos indicadores com o uso do AutoLab.
6. RESULTADOS OBTIDOS
Na aplicação do sistema houve diversos ganhos e melhorias, cuja 
quantificação é de difícil mensuração. Abaixo segue relação dos 
resultados obtidos, com a utilização do sistema AutoLab:
• Otimização de recursos e mão de obra;
• Confiabilidade e segurança na informação, rastreabilidade dos dados;
• Acesso e acompanhamento em tempo real das informações e ensaios;
• Tomada de decisões em menor tempo;• Aumento da eficiência no ciclo de betoneiras;
• Atuação mais expressiva no índice de perdas de concreto;
• Redução de impactos em produtividade e consequente cumprimento 
de prazos (cronograma);
7. ÁREAS DE APLICAÇÃO
Com o sistema AutoLab, temos as informações consolidadas em 
um banco de dados concentrado, permitindo acesso rápido e em 
tempo real às informações. Sua aplicabilidade é ampla em obras 
de infraestrutura, tais como usinas hidrelétricas, estradas, pontes e 
barragens, entre outras obras. Além disso ele não tem seu uso limitado, 
pois as informações que o sistema gerencia alimentam e contribuem 
com o gerenciamento de outras áreas como Suprimentos, Produção, 
Custos, Apropriação, Qualidade e Engenharia.
8. PALAVRAS-CHAVE
AutoLab, Controle Tecnológico, concreto, geotecnia, ensaios 
laboratoriais, UHE Belo Monte.
Geovane Boaz dos Santos Mota 
Engenheiro Civil formado em 2013 pela Faculdade de 
Rondônia (Faro). Possui experiência de oito anos em 
obras de usinas hidrelétricas (UHE Santo Antonio e 
UHE Belo Monte), atuando nas áreas de Planejamento, 
Engenharia e Instrumentação de Barragens e Diques.
Atualmente é responsável pela Análise de Projetos das 
obras de Geotecnia da UHE Belo Monte pelo Consórcio 
Construtor Belo Monte (CCBM). 
Bruno Cesar Oliveira Carleto 
Engenheiro Civil formado em 2011 pela Universidade 
Estadual de Goiás, com pós-graduação em 
Gerenciamento de Projetos pela Fundação Getúlio 
Vargas em 2015. 
Trabalha desde 2011 no Consórcio Construtor Belo 
Monte (CCBM ) na função de Engenheiro do Controle 
Tecnológico. Atualmente é o responsável pelo Controle 
Tecnológico do empreendimento UHE Belo Monte.
José Flauzino Moreira 
Técnico de Laboratório, atua na área de Construção de 
Barragens desde 1987. Foi Chefe de Laboratório nas 
usinas hidrelétricas UHE Serra da Mesa, UHE Lajeado, 
UHE Peixe Angical, UHE Simplício, UHE Santo 
Antonio e UHE Belo Monte. Fez Supervisão Técnica 
nas usinas hidrelétricas UHE Batalha, UHE Serra do 
Facão, UHE Foz do Chapecó e UHE São Salvador.
Atualmente trabalha na área de Controle Tecnológico de Concreto, 
Geotecnia, Sondagem e Instrumentação pela ELETROBRAS FURNAS.
Marcelo de Lima Foz Rodrigues 
Engenheiro Civil formado em 1996 pela Universidade 
Estadual de Maringá, com pós-graduação em 
Gerenciamento de Projetos pela Fundação Getúlio 
Vargas em 2004. Possui Certificado PMP pelo Project 
Management Institute em 2004. Trabalha desde 2007 na 
Construções e Comércio Camargo Corrêa S.A. (CCCC).
Possui experiência de 20 anos em obras de Construção Civil (indústria, 
refinaria e termelétrica) e em usinas hidrelétricas (PCHs Plano Alto e Alto 
Irani, UHE Foz do Chapecó e UHE Belo Monte).
Atualmente é o responsável pelas Gerências de Interface e Engenharia do 
Consórcio Construtor Belo Monte (CCBM).
9. AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem ao Sr. Hugo Sávio Moreira pelo 
desenvolvimento e contribuição no acompanhamento e 
implantação do Sistema AutoLab, fundamentado em seu 
conhecimento de Engenharia de Computação.
122 WWW.CBDB.ORG.BR
This paper presents what was designed and developed during the 
execution of the Pimental Hydro Power Plant (HPP) to minimize the 
water infiltration in the concrete case of the Stay Column that commonly 
percolates between the first and second stages.
The Pimental HPP has 6 Bulb-type turbines totaling 233.1 MW of 
installed capacity, a 62,000 m³/s spillway with 18 spans, two earth dams 
and a fish transposition system with a channel 1,200 meters long and a 
boat lock system.
Este trabalho apresenta o que foi idealizado e desenvolvido na execução da 
UHE Pimental, com o intuito de minimizar as infiltrações de água que comumente 
percolam entre os concretos de primeiro e segundo estágios - os quais fazem parte 
do envolvimento do Stay Column (pilar de sustentação da turbina tipo Bulbo).
A UHE Pimental possui seis turbinas do tipo Bulbo, totalizando 233,1 MW de 
potência instalada, um Vertedouro com 18 vãos e capacidade de 62.000 m³/s, duas 
barragens de terra e ainda um Sistema de Transposição de Peixes com um canal 
de 1.200 metros de comprimento e um Sistema de Transposição de Embarcações.
RESUMO ABSTRACT
Anthony Rick Teixeira SANTOS | Engenheiro Civil, Consórcio Construtor Belo Monte - CCBM
Marcelo de Lima FOZ Rodrigues | Engenheiro Civil, Consórcio Construtor Belo Monte - CCBM
MINIMIZAÇÃO DE INFILTRAÇÕES 
ENTRE CONCRETO DE PRIMEIRO 
E SEGUNDO ESTÁGIOS PARA 
TURBINAS TIPO BULBO
CONCRETO, TECNOLOGIA E MATERIAIS
123REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
1. INTRODUÇÃO
As percolações observadas na parede de montante do poço de turbinas, nos blocos das Casas de Força com turbinas tipo Bulbo, são recorrentes e foram observadas 
nas usinas deste tipo construídas no Brasil: Igarapava, Baguari, 
Queluz e Lavrinhas, Santo Antonio do Rio Madeira e Jirau [1].
Com a experiência adquirida na UHE Santo Antonio e a 
troca de conhecimentos com alguns profissionais envolvidos 
na construção da UHE Baguari, foi observado que na junta 
de concretagem, prevista em projeto, entre os concretos de 
primeiro e segundo estágios, sendo este último o concreto 
que envolve o Stay Colunm da turbina Bulbo, havia após 
o comissionamento com água da turbina, uma grande e 
sistemática infiltração de água. Esse fato resultava em diversos 
transtornos de interface de projeto por possibilitar a presença 
da água junto aos equipamentos eletromecânicos. E, também, 
devido aos consequentes aumentos de custos em função das 
injeções com resinas de poliuretano, necessárias para conter e 
estancar definitivamente as infiltrações. Para a construção da 
UHE Pimental, foram então estudadas formas de contenção da 
percolação pela junta de concretagem, bem como foi analisado 
quais materiais poderiam contribuir para minimizar ou evitar 
as infiltrações ou ao menos minimizá-las.
2. CENÁRIO ANTERIOR
A UHE Santo Antonio possui 50 unidades geradoras, e, 
em função do layout em que o empreendimento foi projetado, 
propiciou a diversos profissionais envolvidos em sua construção 
uma experiência pouco comum e valiosa para obras de hidrelétricas. 
Ou seja, havia unidades em geração enquanto ainda se executam 
escavações da fundação das últimas unidades previstas no projeto. 
Com isso, foi possível visualizar algumas manifestações patológicas 
na estrutura de concreto após o comissionamento com água, 
seguida da operação comercial das unidades geradoras iniciais.
FIGURA 1 – 
Injeção de 
poliuretano – poço da 
turbina
FIGURA 2 –
Parede esquerda – 
poço da turbina
FIGURA 3 –
Infiltrações de água – poço 
da turbina
FIGURA 4 – Equipe de injeção trabalhando – poço da turbina
Diante da experiência acima, ao contatar profissionais da UHE 
Baguari foi percebido que a mesma manifestação patológica vista 
na UHE Santo Antonio se apresentara naquela obra também, 
o que de certa forma acabou inferindo que as infiltrações 
constatadas não foram geradas por execução inadequada por 
parte das equipes de produção. A causa raiz do problema poderia 
estar atrelada à concepção de projeto, pois se notou que os pontos 
de infiltrações para ambas as obras eram em seu maior volume e 
com reincidência na região do poço da turbina.
124 WWW.CBDB.ORG.BR
Aproveitando o cronograma da Usina de Santo Antonio, com 
as primeiras unidades geradores entrando em operação, foram 
verificados os problemas de infiltração no poço de turbinas. Na 
sequência, foi realizada uma pesquisa para descobrir quais eram 
os fatores que contribuíam para essa manifestação patológica, 
bem como para tentar entender o caminho de percolação, 
para executar a obstrução. As Figuras de 1 a 4 apresentam as 
percolações observadas e algumas fases das injeções executadas.
Ao percorrer as unidades geradoras ainda em construção, 
na fase de concretagem, foi possível observar que a junta de 
concretagem (formada entre os concretos de primeiro e segundo 
estágios do envolvimento do pilar de sustentação da turbina 
(Stay Column)) era um caminho propício para a condução da 
águada face de montante até a face de jusante do concreto de 
envolvimento do Stay Column. Isto resultava no aparecimento 
das infiltrações no poço de turbina. 
Outro ponto que se pode notar, foi que a metodologia executiva 
utilizada para a execução das formas contribuía para percolação 
da água. Afinal, foi empregado para execução do concreto de 
primeiro estágio formas metálicas construídas in loco com a 
utilização de tela expandida e vergalhões para estruturar. Por 
sua vez, essa forma era perdida em cada concretagem, ou seja, 
a mesma não era removida e não era realizado o tratamento da 
superfície do concreto de primeiro estágio para receber o de 
segundo estágio. Esse tipo de forma por utilizar a tela expandida 
acaba gerando um concreto poroso próximo a sua face. Ao 
vibrar o concreto parte da argamassa escorre pelas aberturas 
da tela metálica expandida. Assim, a água 
aproveitará essa região mais permeável 
do concreto para percolar, chegando até 
o poço da turbina. A Figura 5 apresenta o 
conjunto de formas na região da percolação 
e seu caminho provável.
< FIGURA 5 – 
Caminho de 
percolação 
da água na 
junta de 
concretagem
3. SOLUÇÕES ADOTADAS NA UHE 
PIMENTAL 
Com a experiência adquirida nos projetos supracitados, 
para execução da UHE Pimental, foram pensadas ações para 
mitigar as possíveis infiltrações que surgiriam advindas da junta 
de concretagem entre primeiro e segundo estágios do concreto 
envoltório do Stay Column.
A solução propõe a instalação de fitas hidroexpansivas entre os 
concretos de primeiro e segundo estágios, criando três barreiras 
impermeabilizantes com esse material. Uma fica à montante da 
camada e duas a jusante, com as mesmas percorrendo todo o 
perímetro da camada de concretagem (piso e paredes). Para cada 
etapa de concretagem do Stay Column seria repetida essa aplicação. 
Como segunda medida mitigatória estava a instalação de mangueiras 
de pós-injeção para fazer a aplicação de calda de cimento antes 
do enchimento das máquinas para comissionamento. O objetivo 
era minimizar possíveis injeções com resina de poliuretano (este 
último produto muito mais oneroso). O ponto de injeção (início 
da mangueira) seria na face jusante da camada de concreto do Stay 
Column (região do poço de turbina) e a mangueira seguiria até o 
eixo da camada. Foram utilizados os mesmos critérios que as fitas 
hidroexpansivas, ou seja, percorrendo todo o perímetro da camada 
(piso e paredes), repetindo essa aplicação para cada etapa da 
concretagem. A Figura 6 apresenta esquematicamente a colocação 
das fitas e das tubulações de injeção.
MINIMIZAÇÃO DE INFILTRAÇÕES ENTRE CONCRETO DE PRIMEIRO E SEGUNDO ESTÁGIOS PARA TURBINAS TIPO BULBO
FIGURA 6 >
Planta da 
proposta 
das fitas 
hidroex-
pansivas e 
mangueiras 
de pós-
injeção
125REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
Além disso, seria prevista a utilização da metodologia de 
forma deslizante para execução do concreto de primeiro estágio 
na região do Stay Column para minimizar a possibilidade de 
existir um concreto mais poroso nesse trecho, o que facilitaria 
a percolação da água de montante para jusante.
4. PESQUISA DOS MATERIAIS
Para utilização entre as juntas de concretagem de primeiro 
e segundo estágios foram pesquisados os materiais a serem 
instalados, visando o melhor desempenho do resultado que era 
esperado (estanqueidade da estrutura).
4.1. FITA HIDROEXPANSIVA
Para a seleção da fita hidroexpansiva a ser aplicada, foi 
realizado uma pesquisa de mercado dos produtos existentes 
e disponíveis. Em seguida, um ensaio foi feito com algumas 
amostras de produtos selecionados para avaliar o desempenho 
de cada um dos materiais. O ensaio consistiu em medir a 
geometria das amostras, comprimento, largura e espessura, em 
seu estado inicial. Depois, as amostras foram colocadas na água 
durante sete dias. Após este período, foram realizadas novas 
medições de suas geometrias. Na Tabela 1 são apresentados os 
resultados desse ensaio.
Cabe ressaltar que a amostra 3 não possui resultados para a 
coluna espessura em função de sua geometria triangular, sendo 
sua “largura” e “espessura” as mesmas. Outro ponto relevante 
a respeito dos resultados do ensaio é que apesar da amostra 2 
ter obtido o maior aumento de espessura quando submersa, 
a mesma apresentou um aspecto desfavorável no quesito 
integridade, vide Figura 7.
Foi então definido que a fita hidroexpansiva a ser utilizada 
seria a da amostra 3, levando em conta também que a aplicação 
dessa última possuía um diferencial. Seu fornecimento é feito 
em cartuchos e para sua aplicação basta extrusar o conteúdo 
com uma pistola (similar a aplicação de silicone), o que torna 
muito prática a execução do serviço. Outro item fundamental 
para sua escolha foi sua facilidade e eficiência quanto à 
TABELA 1 – Ensaio de desempenho - fita hidroexpansiva
FIGURA 7 – Aspecto da amostra 2 após ensaio
TABELA 2 – Características das amostras
adaptação aos substratos irregulares e aos diferentes tipos de 
materiais, além de suas características tixotrópicas, permitindo 
sua aplicação em superfícies horizontais e verticais.
4.2. MANGUEIRA PARA PÓS-INJEÇÃO
Inicialmente se pensou em utilizar tubos de mangueiras flexíveis 
convencionais para a realização da pós-injeção,. Porém, após a 
realização de uma pesquisa de mercado, se identificou um produto 
que poderia ter melhor desempenho quando das futuras injeções 
para preenchimentos dos eventuais vazios entre concretos de 
primeiro e segundo estágios. Dessa forma, ficou definida a utilização 
de mangueiras tipo Fuko, sendo a mesma composta por uma parte 
central feita de PVC perfurado e envolto por um filme plástico 
expandido com pequenas aberturas escalonadas para permitir a 
passagem dos produtos de injeção (água, calda de cimento, resina de 
poliuretano, etc), conforme Figura 8.
126 WWW.CBDB.ORG.BR
FIGURA 8 – Mangueira Fuko para pós-injeção
5. PLANEJAMENTO DAS ATIVIDADES
Antes do início das atividades relacionadas à concretagem do 
segundo estágio do Stay Column, foi elaborado um planejamento 
detalhado de cada etapa, incluindo todos os serviços relacionados tais 
como armação, forma, cimbramento, embutidos, limpeza, interfaces 
com montador da turbina, concreto, cura e desforma, conforme 
mostrado nas Figura 9 e 11.
A partir do planejamento elaborado, 
foram realizados diversos treinamentos 
com as equipes de campo que estariam 
envolvidas na atividade, de maneira a 
garantir que aquilo que se havia previsto 
seria de fato executado. Todas as equipes 
participaram do treinamento, bem 
como foram envolvidos os responsáveis 
pela empresa de montagem 
eletromecânica, fornecedora dos 
equipamentos eletromecânicos e da 
fiscalização pelo cliente. O esquema 
foi montado para atender todas as 
especificações, detalhes e cuidados para 
que quando houvesse a execução do 
concreto envoltório do Stay Column, as 
informações fossem transmitidas para 
as pessoas que realizariam o trabalho 
- tudo para garantir a qualidade dos 
serviços (ver Figura 10).
FIGURA 9 – Planejamento tridimensional detalhado das etapas de serviços
FIGURA 10 – Treinamento com as equipes de produção de campo
FIGURA 11 – Etapas de aplicação das fitas hidroexpansivas e mangueiras de pós-injeção
MINIMIZAÇÃO DE INFILTRAÇÕES ENTRE CONCRETO DE PRIMEIRO E SEGUNDO ESTÁGIOS PARA TURBINAS TIPO BULBO
127REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
FIGURA 12 – Concreto de primeiro estágio executado com forma deslizante
FIGURA 13–- Andaime montado para 
tratamento do concreto
FIGURA 14 – Aplicação da mangueira de pós-injeção
FIGURA 15 – Dificuldade dos trabalhos devido a 
densidade da armadura
FIGURA 16 – Aplicação da fita hidroexpansiva
6. EXECUÇÃO
O concreto de primeiro estágio foi executado conforme 
metodologia prevista, ou seja, foram utilizadas formas deslizantes 
para garantir um melhor acabamento para a junta de concretagem. 
Porém, ainda assim, foi preciso realizar um tratamento mais 
rigoroso. Foram montados andaimes para executar o apicoamentoe rompimento do concreto de primeiro estágio, de forma a garantir 
uma melhor aderência com o concreto de segundo estágio.
A aplicação da fita hidroexpansiva foi efetuada conforme 
planejado, mostrando o produto escolhido versatilidade, pois 
a densidade de armação para as camadas de concretagem do 
envoltório do Stay Column é muito grande, além dos diversos 
embutidos metálicos, o que dificulta qualquer tipo de serviço 
dentro do bloco. A facilidade que o produto demonstrou em sua 
aplicação foi fundamental para garantir a qualidade final.
Para a aplicação das mangueiras de pós-injeção houve algumas 
dificuldades. O produto parece simples de ser aplicado, porém 
existe uma série de detalhes e particularidades do sistema Fuko 
que não foram observadas, como por exemplo: 
• Inicialmente (nas duas primeiras unidades geradoras) 
se instalou a mangueira com uma das extremidades 
terminando dentro da camada de concreto, o que não 
possibilita a reinjeção da mangueira.
• Outro ponto relevante é a montagem das extremidades, 
já que não foram seguidas as recomendações intrínsecas 
do fabricante, comprometendo completamente a 
funcionalidade do sistema.
128 WWW.CBDB.ORG.BR
O concreto de segundo estágio seguiu rigorosamente o 
planejamento, sendo realizado através da metodologia de 
forma deslizante. Os desníveis tiveram limite de no máximo 
40 cm com velocidade de concretagem em 12 cm/h, o que 
auxiliou no não surgimento de fissuras nas camadas em 
questão e evitou a infiltração de água. As Figuras de 12 a 16 
ilustram o processo executivo.
7. CONCLUSÕES
Com as experiências adquiridas em outros empre-
endimentos, foi possível estudar o comportamento das 
estruturas de concreto no que tange à sua estanqueidade, na 
região do poço de turbina de usinas hidrelétricas com turbinas 
tipo Bulbo.
Na UHE Pimental houve a oportunidade de aplicar algumas 
soluções para tentar minimizar as infiltrações nessa região, 
geradas a partir (principalmente) da junta de construção entre 
os concretos de primeiro e segundo estágios.
De uma forma geral, as ações implantadas foram 
satisfatórias, fato esse observado pelos consultores da empresa 
concessionária do empreendimento (Norte Energia S.A.) [2], 
com exceção da aplicação da mangueira de pós-injeção. O 
que se pode concluir na aplicação da mangueira é que para 
a utilização do sistema Fuko é necessário treinamento muito 
específico e detalhado, já que sua aplicação requer uma 
supervisão pari passu do processo - existem detalhes que 
comprometem todo o sistema caso não sejam seguidos.
Quanto ao desempenho de estanqueidade, era previsto, 
inicialmente, e com base nas estruturas já concluídas e obras 
anteriores, que seriam necessários em torno de 700 litros de 
resina de poliuretano (entre espuma e gel) por unidade geradora 
para eliminar todas as infiltrações que surgiriam. O resultado 
obtido atingiu redução em 75% da incidência de infiltrações, 
utilizando apenas 180 litros de resina de poliuretano para deixar 
a região do poço de turbina da unidade geradora estanque.
8. PALAVRAS-CHAVE
Infiltração, concreto, UHE Pimental, turbina Bulbo, Stay Column.
9. AGRADECIMENTOS
Agradecemos pela contribuição das seguintes pessoas:
- Ao eng. Oscar Bandeira da empresa Norte Energia S.A. 
pelo incentivo para a produção desse artigo,
- Ao eng. Walton Pacelli pela insistente cobrança para que a 
experiência adquirida na UHE Pimental fosse documentada e 
transmitida para a comunidade de barragens.
10. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] Andrade, W. P. Relatório da 9ª Reunião da Junta Setorial 
de Consultoria do Projeto Belo Monte. Belo Horizonte, 07 de 
agosto de 2014.
[2] Pinto, N. L. S.; Ávila, J. P.; Cruz, P. T.; Andrade, W. P. Relatório 
da 15ª Reunião da Junta Plena de Consultoria do Projeto Belo 
Monte. Altamira, 8 de abril de 2016.
[3] Sika. Ficha de Produto SikaFuko Eco 1. Osasco, 28 de 
novembro de 2014. 
[4] Sika. Ficha de Produto SikaSwell S-2. Osasco, 02 de agosto 
de 2015.
Anthony Rick Teixeira Santos 
Engenheiro Civil formado em 2012 pela Faculdade de 
Rondônia (Faro), com pós-graduação em Engenharia de 
Túneis pela Faculdade Redentor em 2015. Trabalha desde 2006 
na Construtora Norberto Odebrecht S.A.
Possui mais de 10 anos de experiência em obras de usinas 
hidrelétricas (PCH São Lourenço, UHE Santo Antonio, 
UHE Pimental e UHE Belo Monte), tendo atuado nas áreas 
de Comercial, Custos, Administração, Qualidade, Controle Tecnológico, Topografia, 
Produção e Engenharia.
Atualmente é responsável pela Coordenação da área de Engenharia de Projetos da 
UHE Belo Monte pelo Consórcio Construtor Belo Monte.
Marcelo de Lima Foz Rodrigues 
Engenheiro Civil formado em 1996 pela Universidade Estadual 
de Maringá, com pós-graduação em Gerenciamento de Projetos 
pela Fundação Getúlio Vargas em 2004. Possui Certificado PMP 
pelo Project Management Institute em 2004. Trabalha desde 2007 
na Construções e Comércio Camargo Corrêa S.A. (CCCC).
Possui experiência de 20 anos em obras de Construção Civil 
(indústria, refinaria e termelétrica) e em usinas hidrelétricas (PCHs Plano Alto e 
Alto Irani, UHE Foz do Chapecó e UHE Belo Monte).
Atualmente é o responsável pelas Gerências de Interface e Engenharia do Consórcio 
Construtor Belo Monte (CCBM).
MINIMIZAÇÃO DE INFILTRAÇÕES ENTRE CONCRETO DE PRIMEIRO E SEGUNDO ESTÁGIOS PARA TURBINAS TIPO BULBO
129REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
HIDRÁULICA E VERTEDORES
The sítio Pimental, located on the Xingu River, 40 Km downstream of the 
city of Altamira (PA), is the name of the set of works that bar the waters and 
direct them, through the Derivation Channel, to the Main Powerhouse of the 
Belo Monte Hydroelectric Power Plant, which has a total installed capacity 
of 11,000 MW.
This article presents the characteristics of the main structures of the sítio 
Pimental, its peculiarities and also deals with the deviation of the Xingu River.
O sítio Pimental, localizado no rio Xingu, 40 km a jusante da cidade 
de Altamira (PA), é a denominação do conjunto de obras que barram as 
águas e as direcionam, através do Canal de Derivação, para a Casa de 
Força Principal da Usina Hidrelétrica de Belo Monte - com capacidade 
instalada de 11.000 MW.
Este artigo apresenta as características das principais estruturas do sítio 
Pimental e suas particularidades, bem como trata do desvio do rio Xingu.
RESUMO ABSTRACT
Aurélio LOPES | Engenheiro Civil – PCE – Projetos e Consultoria de Engenharia Ltda 
Libério Alves SILVA | Engenheiro Civil – PCE – Projetos e Consultoria de Engenharia Ltda 
Anderson Moura FERREIRA | Engenheiro Civil – PCE – Projetos e Consultoria de Engenharia Ltda
UHE BELO MONTE - 
SÍTIO PIMENTAL E
O DESVIO DO XINGU 
130 WWW.CBDB.ORG.BR
1. INTRODUÇÃO
O sítio Pimental é o conjunto de obras, localizado antes da Volta Grande do rio Xingu, que efetivamente barra o rio. Neste local começa o Reservatório Principal, 
com área de 386 km2, o qual permite que as águas do Xingu 
sejam direcionadas para o Canal de Derivação formando o 
Reservatório Intermediário com área de 130 km2. A área de 
reservatório totaliza 516 km2 com nível de água máximo normal 
na El. 97,00. Então, finalmente, se chega ao sítio Belo Monte. 
Ali está localizada a Casa de Força Principal do Complexo, com 
potência instalada de 11.000 MW[1]. 
2. ARRANJO GERAL DAS OBRAS EM 
PIMENTAL
Neste sítio, o barramento é formado por estruturas de terra e 
de concreto, tendo um Vertedouro com capacidade para escoar 
62.000m³/s e uma Casa de Força Complementar com seis turbinas 
Bulbo com potência unitária de 38,85 MW. A vazão mínima de 700m3/s 
na Volta Grande do rio Xingu, obrigatória em termos ambientais, é 
excepcionalmente garantida pelo Vertedouro, sendo normalmente 
mantida pela operação da Casa de Força Complementar, o que a torna 
uma das maiores casas de forças ecológicas do mundo, com 233,1 MW 
de potência instalada. Para mitigação de impactos socioambientais, 
além das turbinas Bulbo, foram projetados um eficiente Sistema de 
Transposiçãode Embarcações e um Sistema de Transposição de Peixes. 
Os estudos definiram a escolha de uma Ensecadeira Barragem para o 
desvio de segunda etapa, agilizando assim os prazos de construção e 
garantindo com segurança o início do enchimento do reservatório 
e da geração de energia, sem a necessidade de conclusão de todas as 
estruturas em uma primeira etapa.
As principais estruturas de barramento são: Barragem Lateral 
Esquerda, Barragem do Canal Direito, Barragem de Ligação da 
ilha da Serra, Casa de Força Complementar com Tomada d’Água 
incorporada, Vertedouro e Subestação.
Na Figura 1 é apresentado o Arranjo Geral das estruturas do sítio 
Pimental.
3. BARRAGEM LATERAL ESQUERDA 
A Barragem Lateral Esquerda (BLE), que interliga as estruturas de 
concreto com a ombreira esquerda, tem extensão de 5.100 m. Ela passa 
sobre três grandes ilhas (Marciana, Pimental e do Forno), sendo que o 
trecho sobre a ilha Pimental corresponde a uma extensão de 2.900 m.
Nos trechos sobre as ilhas, a barragem tem seção em terra 
homogênea, com altura média de 14,00 m, apoiada em solos 
aluvionares, tendo sido necessária a implantação de uma trincheira 
de vedação (cut-off) assente em rocha, para interceptação do fluxo 
das águas de percolação pelos referidos solos. 
Nos trechos das ilhas Pimental e Marciana, a trincheira de 
vedação foi deslocada para montante da barragem, onde as 
camadas aluvionares tem menos espessura.
Nos trechos dos canais,a altura média é de 23,00 m e está 
apoiada em rocha.
No trecho junto às estruturas de concreto, a seção é de 
enrocamento com núcleo argiloso central, com fundação em 
rocha sã.
Na Figura 2(a) é apresentada a seção típica dos trechos sobre 
as ilhas Pimental e Marciana.
4. BARRAGEM DO CANAL DIREITO 
A Barragem do Canal Direito, localizada no trecho de maior 
profundidade do rio Xingu, com uma extensão de 714,00 m, 
tem seção de terra/enrocamento no trecho central, apoiada em 
rocha sã, com altura máxima de 41,00 m e de terra homogênea 
nas margens - apoiada em solo residual de migmatito. A 
jusante, a barragem também se apoia na Ensecadeira de Jusante, 
incorporando-a parcialmente.
Na Figura 2(b) é apresentada a seção típica da Barragem do 
Canal Direito e as Ensecadeiras da 2º fase de Desvio.
5. BARRAGEM DE LIGAÇÃO DA ILHA 
DA SERRA 
A Barragem de Ligação da ilha da Serra, que interliga as 
estruturas de concreto com a Barragem do Canal Direito, 
apresenta uma seção de terra homogênea e está assente sobre o 
solo residual de migmatito que ocorre na ilha da Serra.
6. CASA DE FORÇA COMPLEMENTAR/ 
TOMADA D’ÁGUA
A Casa de Força Complementar possui seis unidades geradoras 
tipo Bulbo com potencia unitária de 38,85 MW, totalizando uma 
potência instalada de 233,1 MW. Na lateral esquerda da Casa de 
Força está disposta a Área de Montagem e a Área de Descarga dos 
equipamentos eletromecânicos. Este espaço propicia também acesso 
UHE BELO MONTE - SÍTIO PIMENTAL E O DESVIO DO XINGU 
131REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
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132 WWW.CBDB.ORG.BR
ao interior da estrutura. Na lateral direita se encontra o Muro Divisor 
de ligação com o Vertedouro, sendo que neste bloco estão situados 
os poços de esgotamento e drenagem da Casa de Força. Integrada 
na Casa de Força está a Tomada d’Água, formando assim uma única 
estrutura.
O deck principal da Tomada d’Água está situado na El. 100,00 e 
coincide com a crista das diversas estruturas do barramento. O deck 
de jusante fica na El. 98,00.
Para atender ao cronograma de obras e aumentar a velocidade 
de construção, a elaboração do projeto tomou em conta a utilização 
de formas deslizantes, pré-montagem de armaduras e estruturas de 
concreto pré-moldadas.
Na Figura 3 é apresentada uma seção transversal do conjunto 
TA/CF.
7. VERTEDOURO
O Vertedouro está localizado à direita da Casa de Força 
Complementar e foi dimensionado para descarregar uma cheia 
de 62.000 m3/s, com o Reservatório na El. 97,50 (nível máximo 
maximorum). É provido de 18 vãos com 20,00 m de largura 
cada e crista da ogiva na El. 76,00. Sua vazão é controlada por 
comportas tipo segmento, sendo que a montante e jusante estão 
previstas comportas ensecadeiras para manutenção. A dissipação 
da energia das vazões vertidas é feita por meio de uma bacia 
FIGURA 2 – Seções típicas das barragens
curta de dissipação. O Vertedouro possui duas pontes de serviço, 
uma a montante com tabuleiro na El. 100,00 e outra a jusante com 
tabuleiro na El. 98,00.
Para atender ao cronograma de obras e aumentar a velocidade 
de construção, a elaboração do projeto tomou em conta a utilização 
de formas deslizantes, pré-montagem de armaduras e estruturas 
de concreto pré-moldadas.
8. SUBESTAÇÃO PIMENTAL
Esta subestação, do tipo convencional, ao tempo, é composta 
pelos setores 230, 69 e 13,8 kV e por instalações complementares.
O escoamento da energia gerada no sítio Pimental é feito 
através da linha de transmissão em 230 kV, circuito simples, 
entre a Subestação de Pimental e a Subestação de Altamira 
(Eletronorte), com extensão aproximada de 65 km.
9. SISTEMA DE TRANSPOSIÇÃO 
DE PEIXES E SISTEMA DE 
TRANSPOSIÇÃO DE EMBARCAÇÕES
Para mitigação de impactos socioambientais, foram projetados e 
construídos um Sistema de Transposição de Peixes e um Sistema de 
Transposição de Embarcações, descritos a seguir em linhas gerais:
UHE BELO MONTE - SÍTIO PIMENTAL E O DESVIO DO XINGU 
133REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
FIGURA 3 – Seção Tomada d’Água / Casa de Força
9.1 - SISTEMA DE TRANSPOSIÇÃO DE PEIXES (STP)
O Sistema de Transposição de Peixes, projetado de acordo com 
as recomendações do Programa de Conservação da Ictiofauna, 
está localizado à esquerda da Casa de Força Complementar, 
parcialmente apoiado no talude de jusante da Barragem Lateral 
Esquerda. Compreende um canal de derivação que busca simular 
as condições naturais de escoamento no rio. A estrutura de 
entrada dos peixes está localizada junto ao Canal de Fuga e é 
provida de uma estrutura de controle por comporta mitra para 
atração dos peixes. A estrutura de saída fica junto ao barramento, 
em posição afastada da Tomada d’Água, e é provida de uma 
estrutura para controle de fluxo e do monitoramento dos peixes.
Na Figura 4 é apresentado o Arranjo Geral do STP.
134 WWW.CBDB.ORG.BR
9.2 - SISTEMA DE TRANSPOSIÇÃO DE 
EMBARCAÇÕES (STE)
O Sistema de Transposição de Embarcações, localizado 
na região da ombreira direita, se destina a transposição das 
embarcações que normalmente trafegavam neste trecho do rio 
Xingu antes da construção da UHE Belo Monte.
Para a transposição dos barcos, foi projetado e construído um 
píer provisório a montante do barramento (que operou durante 
a primeira fase de desvio do rio), um píer definitivo a montante 
e um píer definitivo a jusante do barramento.
O Sistema também possui as seguintes instalações: Estação 
de Apoio aos Passageiros, Estação de Controle Operacional, 
Estacionamento, Oficina, Almoxarifado, Casa de Diesel, Sistema 
Incêndio, Reservatório e Estação de Tratamento de Água.
Na figura 5 é apresentado o Arranjo Geral do STE.
10. DESVIO DO RIO
10.1 - 1ª FASE DE DESVIO 
Na primeira fase de desvio do rio Xingu, para permitir a 
construção de todas as estruturas de concreto, o Canal Central, 
FIGURA 4 – Sistema de Transposição de Peixes
localizado entre as ilha Marciana e da Serra, foi fechado por três 
ensecadeiras, sendo uma a montante e duas a jusante - entre as ilhas 
Marciana e do Reinaldo e entre esta e a da Serra. Para construção 
da Barragem Lateral Esquerda, foram executadas ensecadeiras para 
fechamento dos canais entre as ilhas Marciana, Pimental e do Forno. 
Assim, toda a água do rio Xingú foi desviada para o Canal Direito, 
entre a ilha da Serra e a ombreira direita.
A cheia máxima de desvio, com tempo de recorrência de 100 anos, 
foi de 40.262 m³/s.
Na Figura 6 é apresentado um arranjo das referidas ensecadeiras.
 
10.2 - 2ª FASE DE DESVIO 
Na segunda fase de desvio do rio, parapermitir a construção 
da Barragem do Canal Direito, este canal foi fechado por duas 
ensecadeiras, a montante e a jusante, sendo as águas desviadas 
para o Vertedouro já praticamente concluído nesta etapa da obra.
Tendo em vista o curto prazo para construção da Barragem 
do Canal Direito, com elevado risco de atraso para o início da 
geração, se optou pela construção, em condições de compactação 
diferenciadas em relação ao convencional, de uma Ensecadeira 
Barragem a montante, com a crista na elevação 99,00m, apenas 
1,00m abaixo da crista da barragem definitiva. Esta ensecadeira, 
UHE BELO MONTE - SÍTIO PIMENTAL E O DESVIO DO XINGU 
135REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
FIGURA 5 – Sistema de Transposição de Embarcações
FIGURA 6 – Desvio do rio – 1ª Fase – Arranjo Geral
136 WWW.CBDB.ORG.BR
FIGURA 7 –
Desvio do rio – 2ª 
Fase – Arranjo Geral
UHE BELO MONTE - SÍTIO PIMENTAL E O DESVIO DO XINGU 
137REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
com altura máxima de 40,00m, extensão de 923,00m e um 
volume de 2.277.000,00m³, permitiu iniciar o enchimento e a 
entrada em operação das primeiras turbinas no prazo previsto 
no cronograma.
Na Figura 7 está apresentado o arranjo das ensecadeiras 
de 2ª fase. As seções típicas estão apresentadas na Figura 4, 
referente à Barragem do Canal Direito. 
11. CONCLUSÕES
Foram apresentadas neste artigo as principais características 
das obras de barramento do rio Xingú no local denominado 
de sítio Pimental. O lugar é composto pelo único Vertedouro 
da Usina Hidrelétrica de Belo Monte, com capacidade 
para 62.000 m3/s, uma Casa de Força Complementar, com 
potência instalada de 233,1 MW, por três barragens de terra 
e enrocamento, tendo a Barragem Lateral Esquerda uma 
extensão de 5.100 m, um Sistema de Transposição de Peixes e 
um Sistema de Transposição de Embarcações.
Convém ressaltar que a Casa de Força Complementar se 
destina à geração de energia apenas com as águas destinadas 
à vazão ecológica no trecho denominado de Volta Grande do 
Xingú, entre o sítio Pimental e o Canal de Fuga da Casa de 
Força Principal.
O Sistema de Transposição de Peixes foi concebido com a 
finalidade de reduzir o impacto na migração de peixes ao longo 
do rio.
O Sistema de Transposição de Embarcações, em operação 
desde a época do desvio de 2ª fase, permite o livre trânsito das 
embarcações das populações ribeirinhas, silvícolas ou não, 
reduzindo substancialmente o impacto do empreendimento na 
vida local.
12. PALAVRAS-CHAVE
Belo Monte, sítio Pimental, desvio do rio Xingu
13. AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem aos Engenheiros José Eduardo Moreira e 
Ronei Carvalho pelos ensinamentos ao longo do desenvolvimento 
do projeto. E, também, a colaboração dos Engenheiros Breno Sales, 
Daniela Louvain e Othon Rocha. 
Anderson Moura Ferreira 
Graduado em Engenharia Civil com ênfase em Fundações 
e Estruturas pela Universidade do Estado do Rio de 
Janeiro (2007). É mestre também pela Universidade do 
Estado do Rio de Janeiro (2010).
Atualmente é Engenheiro Civil Geotécnico da PCE. Tem 
experiência na área de Engenharia Civil, com ênfase em 
Mecânicas dos Solos, tendo atuado no Projeto Básico 
Consolidado e Executivo da UHE Belo Monte e em outros projetos na área de 
Energia e Rejeitos. Recebeu o prêmio Oscar Niemeyer (concedido pelo CREA/
RJ) de reconhecimento técnico-científico pela dissertação de mestrado (2011).
Libério Alves Silva 
Engenheiro Civil formado em 1975 pela Universidade 
Santa Úrsula.
Possui experiência de 34 anos em Projetos Executivos de 
Usinas Hidrelétricas no Brasil e no exterior.
Tendo atuado em diversos Projetos Executivos de Usinas 
Hidrelétricas, tais como: Samuel, Manso, Serra da Mesa, 
San Francisco e Baba, sendo esses dois últimos no Equador. 
Coordenou o Projeto Básico da UHE Belo Monte e atualmente coordena o 
Projeto Executivo Civil da Usina de Belo Monte. 
Aurélio Lopes 
Graduado em Engenharia Civil com especialização em 
Mecânica dos Solos e Fundações (1972).
Possui experiência de 44 anos em Projetos Geotécnicos de 
barragens, tendo atuado nas empresas IESA, ENGEVIX, 
ENGE-RIO, SONDOTÉCNICA e PCE.
Responsável pela Supervisão Geotécnica em Estudos de 
Viabilidade, Projeto Básico e Projeto Executivo, ressaltando-se os seguintes 
projetos: UHE Belo Monte, UHE Picada, UHE Ilha dos Pombos, UHE Sobragi, 
UHE Balbina, PM Baba (Equador).
Atualmente é como Consultor Geotécnico junto às empresas PCE Engenharia 
e BVP Engenharia.
14. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] Intertechne, Engevix, PCE. Usina Hidrelétrica de Belo Monte – Projeto Básico 
Consolidado. 2012.
138 WWW.CBDB.ORG.BR
NORMAS EDITORIAIS
1. INTRODUÇÃO 
Os trabalhos a serem apresentados ao Conselho Editorial da 
Revista Brasileira de Engenharia de Barragens do CBDB deverão 
ser inéditos, não tendo sido antes publicados por quaisquer meios. 
Apenas profissionais qualificados deverão ser aceitos como autores. 
Profissionais recém-formados ou estagiários poderão ser aceitos, 
desde que participem como colaboradores. 
2. EXTENSÃO DO TRABALHO 
Os trabalhos, para serem aceitos para divulgação, deverão ter no 
máximo dez páginas, incluindo as ilustrações, esquemas e o sumário 
em português e inglês. Os trabalhos que excederem este número de 
páginas serão devolvidos aos autores para sua eventual redução. 
3. TIPO DE ARQUIVO MAGNÉTICO 
Os trabalhos a serem recebidos pelo Conselho Editorial da Revista 
Brasileira de Engenharia de Barragens do CBDB deverão estar em 
formato Word 97 for Windows ou superior. Não serão recebidos 
arquivos em separado, isto é, com o texto e as ilustrações em arquivos 
diferentes. As ilustrações deverão ser agrupadas no corpo dos 
trabalhos em formato JPEG. 
4. NÚMERO DE AUTORES E COAUTORES 
Os autores e coautores estão limitados a um número máximo de 
quatro, ou seja, um autor e até três coautores. Os trabalhos com mais 
de quatro participantes serão devolvidos aos autores para atendimento 
a esta diretriz. Caso haja mais colaboradores no trabalho, os mesmos 
poderão ser citados em Agradecimentos (ver item 10). 
5. CONFIGURAÇÃO DE PÁGINA 
A configuração de página deve obedecer a seguinte formatação: 
Margens: 
- Superior: 2,5 cm; 
- Inferior : 2,0 cm; 
- Esquerda: 2,5 cm; 
- Direita: 2,5 cm; 
- Medianiz: 0 cm. 
A partir da margem: 
- Cabeçalho: 1,27 cm; 
- Rodapé: 1,27 cm. 
Tamanho do Papel: 
- A4 (21 x 29,7 cm); 
- Largura: 21 cm; 
- Altura: 29,7 cm; 
- Orientação: retrato em todo o trabalho. 
6. PADRÃO DE LETRAS E ESPAÇAMENTO 
Os trabalhos deverão ser digitados em arquivo Word 97 for Windows 
ou superior, com as seguintes formatações de fonte: 
Fonte: 
- Arial; 
- Tamanho 12 em todo o trabalho. 
Parágrafo: 
- Espaçamento entre linhas: simples; 
- Alinhamento: justificado; 
- Marcadores como o desta linha (traço) poderão ser utilizados sempre 
que necessário. 
7. PÁGINA DE ROSTO 
Apenas na primeira página deverá constar o Cabeçalho (ver item 7.1). 
O título do trabalho deverá ser escrito a 60 mm do topo (configurar 
apenas esta página com margem superior de 6 cm), em letra 
maiúscula, em negrito e centralizado na página. Na sequência deverão 
ser apresentados os nomes dos autores, com os respectivos títulos 
profissionais e instituição (ver item 7.3). Em seguida, o Resumo e o 
Abstract (ver item 7.4). 
A página de rosto deve ser limitada a uma única página, ou seja, todas 
as informações necessárias devem estar nela contidas (título, nome e 
cargo dos autores, Resumo e Abstract). 
7.1 - Cabeçalho 
O Cabeçalho, a ser apresentado apenas na página de rosto, está 
indicado no exemplo a seguir. A fonte é Arial 10, iniciais em maiúscula 
ou versalete (conforme a versão do Word 97 for Windows ou superior). 
Na primeira linha deve ser digitado: Comitê Brasileiro de Barragens. 
Na segunda linha: Revista Brasileira de Engenharia de Barragens do 
CBDB. 
Na terceira linha: a data; exemplo: 11 de abril de 2013. 
7.2 – Título do trabalho 
O título do trabalho deve ser digitado em letra maiúscula, negrito e 
alinhamentocentralizado. Este é o único item do trabalho que recebe 
negrito. 
7.3 – Autores e coautores 
Os nomes dos autores deverão ser apresentados com apenas um 
dos sobrenomes todo em letras maiúsculas. Abaixo do nome de cada 
um dos autores deverá ser indicado, com letras maiúsculas iniciais, 
o título profissional (Consultor, Título Universitário, Diretor Técnico, 
Coordenador Geral, etc) e ao lado, separado por um traço, a empresa 
ou instituição do autor (ver também item 4). 
7.4 – Resumo / Abstract (item sem numeração) 
Cada trabalho deverá ser iniciado por um resumo em português, não 
excedendo dez linhas, seguido de um resumo (também de no máximo 
dez linhas) em inglês (Abstract), para permitir seu cadastramento por 
organismos internacionais. Para auxiliar na versão dos resumos para o 
inglês, consultar os dicionários técnicos do CBDB/ICOLD disponíveis 
no site www.cbdb.org.br. 
Serão devolvidos os trabalhos que não apresentarem adequadamente 
o Resumo e o respectivo Abstract. 
Quando houver necessidade, o Resumo e o Abstract poderão ter 
mais que dez linhas, desde que caibam na página de rosto e não haja 
discordância com os demais itens desta diretriz. 
8. ITEMIZAÇÃO GERAL 
Os itens principais do trabalho deverão ser numerados sequencialmente, 
com a Introdução recebendo o N° 1 e as Referências Bibliográficas 
recebendo o número final. Estes deverão ser digitados com letra 
maiúscula e centralizados na linha, com recuo esquerdo de 0,50 cm. 
Exemplo: 
1. INTRODUÇÃO 
Os itens secundários serão alinhados sempre à esquerda, com a 
designação sequencial, por exemplo: 2.1, 2.2, 2.3, etc., em minúsculo 
com apenas a primeira letra em maiúsculo, usando a formatação em 
maiúscula ou versalete, conforme a versão do Word 97 for Windows 
ou superiror. Caso haja a necessidade de nova itemização, a mesma 
deverá ser, por exemplo: 3.1.1, 3.1.2, 3.1.3, etc., em itálico, com as 
letras minúsculas e somente a primeira letra maiúscula. 
Exemplo: 
2.1 Item Secundário 
2.1.1 Item Terciário 
O primeiro parágrafo, após cada item ou subitem, deverá ser iniciado 
uma linha após o título do item (ou subitem), com alinhamento justificado. 
A primeira palavra deverá começar junto à margem esquerda. 
Entre um parágrafo e outro deverá sempre ser deixada uma linha de 
espaçamento, sendo que entre a última linha do último parágrafo e o 
item seguinte deverão ser deixadas duas linhas. 
9. CONCLUSÕES 
Neste item o(s) autor(es) deverá(ão) apresentar de forma bem sucinta as 
principais conclusões ou recomendações que resultaram de sua pesquisa, 
trabalho ou relato de um determinado evento técnico. (Adaptado das 
“Diretrizes para apresentação de trabalhos para seminários, simpósios 
e workshops organizados pelo CBDB” do XXIX Seminário Nacional de 
139REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS
Grandes Barragens (SNGB), Porto de Galinhas, PE, 2013). 
Trabalhos sem uma conclusão final serão devolvidos aos autores para 
as devidas complementações.
10. AGRADECIMENTOS (item opcional) 
A critério do autor, poderão ser apresentados agradecimentos às 
empresas e/ou pessoas que contribuíram para a elaboração do 
trabalho, sempre após o item Conclusões. 
11. PALAVRAS-CHAVE 
Após os Agradecimentos, deverá ser apresentada uma relação de no 
mínimo três e no máximo cinco palavras-chave, para possibilitar a 
localização do trabalho em função das mesmas na versão eletrônica 
dos anais (CD). Caso não haja Agradecimentos, o item Palavras-Chave 
deverá ser apresentado após o item Conclusões. 
12. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
O item Referências Bibliográficas é o último. Ele encerra o trabalho. 
Deverá estar posicionado após o item Palavras-Chave. O padrão para 
a apresentação das referências bibliográficas é o mesmo da Comissão 
Internacional das Grandes Barragens (ICOLD), conforme diretrizes a 
seguir, com exemplo ilustrativo: 
Todas as referências bibliográficas deverão ser indicadas no texto com 
a numeração respectiva; 
Todas as referências apresentadas deverão ser numeradas 
sequencialmente (na ordem em que aparecem no texto) mostrando o 
número em destaque e entre colchetes após a citação; 
O nome do(s) autor(es) deverá(ão) ser apresentado(s) em letras 
maiúsculas, com o sobrenome por extenso, seguido das iniciais do 
primeiro nome e dos nomes intermediários, separadas por ponto; 
Na sequência, deverá ser indicado, entre parênteses, o ano de 
publicação dos anais ou do livro consultado, com hífen ao final; 
Na sequência, indicar entre aspas o título do trabalho ou do livro 
consultado, com apenas a primeira letra maiúscula e com vírgula ao 
final; 
Indicar na sequência os anais em que o trabalho foi apresentado, 
seguido do tema, volume dos anais e país ou cidade em que o mesmo 
foi realizado. 
Exemplo: 
O texto deverá estar com alinhamento justificado e recuo especial com 
deslocamento de 1,00 cm (Formatar Parágrafo). 
Exemplo: 
[1] DUNNICLIFF, J. (1989) – “Geotechnical Instrumentation for Field 
Performance”, livro editado pela John Wiley & Sons, Inc., New York; 
[2] HOWLEY, I., McGRATH, S. e STEAWRT, D. (2000) – “A Business 
Risk Approach to PrioritizingDam Safety Upgrading Decisions”, Anais 
Congresso Internacional ICOLD, Beijing, Q.76 – R.17; 
[3] SILVEIRA, J.F.A. (2003) – “A Medição do Coeficiente de Poisson em 
uma de Nossas Barragens”, Anais XXV Seminário Nacional de Grandes 
Barragens – CBDB, Salvador, BA. 
13. ILUSTRAÇÕES 
As eventuais ilustrações dos trabalhos técnicos, sejam elas figuras, 
gráficos, desenhos ou fotos, deverão estar sempre incorporadas ao 
texto, não devendo ser apresentadas em separado. Ao formatar a 
figura, o layout deve ter a disposição do texto alinhada e o texto deve 
estar com o alinhamento centralizado. Todas as referidas ilustrações 
deverão ser identificadas pela palavra “FIGURA” e numeradas 
sequencialmente. A palavra “FIGURA”, sua numeração e título deverão 
ser apresentados imediatamente abaixo das respectivas ilustrações, 
também com o alinhamento centralizado. O título de cada figura 
deverá ser escrito com a primeira letra em maiúsculo. A referência a 
elas no texto do trabalho deve ser em minúsculo, apenas com a inicial 
em maiúscula. 
As fotos ou outras ilustrações quaisquer poderão ser apresentadas 
em cores, sempre que necessário. Caso sejam utilizadas cores 
para representar desenhos e figuras, deverá haver convenções de 
representação que permitam identificações independentes da cor. 
As ilustrações poderão ser apresentadas com a orientação retrato ou 
paisagem, ou seja, poderão ser giradas na página de forma a mudar a 
sua orientação. A configuração da página deve permanecer sempre 
orientada como retrato para garantir a posição do rodapé uniforme em 
todo o documento (ver item 5). Desta forma, o título da ilustração também 
permanecerá com a orientação retrato. Não serão aceitos trabalhos com 
as ilustrações em separado ou em outro programa que não seja o Word 97 
for Windows ou superior. 
14. TABELAS 
As tabelas deverão ser incorporadas ao texto, não devendo ser 
apresentadas em separado. A tabela deverá ter alinhamento centralizado. 
O tamanho da fonte pode ser inferior ao especificado para todo o trabalho 
(Arial 12), desde que o conteúdo permaneça legível e a fonte não seja 
inferior a Arial 7. Todas as referidas tabelas deverão ser identificadas pela 
palavra “TABELA” e numeradas sequencialmente. A palavra “TABELA”, 
sua numeração e título deverão ser apresentados abaixo da mesma e 
também centralizados. O título das tabelas deverá ser escrito com a 
primeira letra em maiúsculo. A referência a elas no texto do trabalho deve 
ser em minúsculo, apenas com a inicial em maiúscula. 
As tabelas poderão ser apresentadas com a orientação retrato ou paisagem, 
ou seja, poderão ser giradas na página de forma a mudar a sua orientação. 
A configuração da página deve permanecer sempre orientada 
como retrato, para garantir a posição do rodapé uniforme em todo 
o documento (ver item 5). Desta forma, o título da tabela também 
permanecerá com a orientação retrato. 
15. SIMBOLOGIA EFÓRMULAS 
Todas as grandezas físicas deverão ser expressas em unidades do 
Sistema Métrico Internacional. As equações e fórmulas devem ser 
localizadas à esquerda e numeradas, entre parênteses, junto ao 
limite direito na mesma linha, deixando uma linha em branco entre 
as equações/fórmulas e o texto. Todos os parâmetros das equações 
e fórmulas deverão ser indicados com suas respectivas unidades. 
A referência a elas no texto do trabalho deve ser com a palavra 
“Equação” ou “Fórmula” e o respectivo número ao lado, ou seja, em 
minúsculo, apenas com a inicial em maiúscula. 
16. TEMÁRIO / CONTRIBUIÇÕES 
O tema deverá ser indicado pelo autor, quando do encaminhamento 
do trabalho ao Conselho Editorial da Revista Brasileira de Engenharia 
de Barragens do CBDB. 
Caso o Conselho Editorial não concorde com o assunto selecionado 
pelo autor, este poderá ser eventualmente deslocado para outro tópico. 
Se o trabalho não se encaixar em nenhum dos temas selecionados 
para o evento mas apresentar bom nível ténico, poderá ser publicado 
como Contribuição Técnica. 
17. LÍNGUA 
Todos os trabalhos a serem publicados na Revista Brasileira de 
Engenharia de Barragens do CBDB deverão ser elaborados em língua 
portuguesa, assim como todas as ilustrações que o acompanham 
deverão conter legenda também em português. Apenas os trabalhos 
citados como referências bibliográficas deverão estar na língua original 
em que os mesmos foram elaborados. 
Os trabalhos eventualmente recebidos pelo Conselho Editorial em 
outro idioma (que não seja o acima mencionado) serão encaminhados 
de volta aos autores para sua tradução para o português. 
18. LICENÇA PARA PUBLICAÇÃO DOS TRABALHOS 
Para que o trabalho seja aceito é necessário que um dos autores envie 
autorização devidamente preenchida e assinada.
Categorias 
de Associação Público alvo
Cotas 
mínimas*
SÓCIO INDIVIDUAL Profissional atuante no setor 2
SÓCIO CORPORATIVO Empresa interessada no desenvolvimento do setor 10
SÓCIO MASTER
Empresa interessada no desenvolvimento 
do setor, com direito exclusivo de eleger parte 
do Conselho Deliberativo do CBDB
50
REPRESENTAÇÃO INTERNACIONAL
O CBDB representa no Brasil a Comissão Internacional de Grandes 
Barragens (CIGB-ICOLD), organização não governamental que congrega 
os interesses profissionais de construtores e idealizadores de barragens e 
reservatórios de cerca de 96 países membros. 
NÚCLEOS REGIONAIS
Sediado no Rio de Janeiro, o CBDB possui núcleos em vários estados 
brasileiros, incentivando a disseminação do conhecimento sobre 
barragens e o intercâmbio técnico entre os associados.
ATUAÇÕES ESTRATÉGICAS
O CBDB teve atuação decisiva para a criação da Lei de Segurança de 
Barragens, nas Recomendações de Interesse Público Contra 
a Redução da Capacidade de Armazenamento de Água nos Reservatórios 
das Hidrelétricas Brasileiras e tem Acordos de Cooperação Técnica com 
o CEASB - Centro de Estudos Avançados em Segurança de Barragens, e 
com a ANA - Agência Nacional de Águas.
DESENVOLVIMENTO TECNOLÓGICO
Mantém Comissões Técnicas nas quais se pesquisam e organizam 
informações com emissão de Boletins Técnicos, referência para a 
engenharia brasileira em diversas áreas do conhecimento técnico.
EVENTOS
A cada dois anos, o CBDB promove o Seminário Nacional de Grandes 
Barragens e, anualmente, cursos, palestras, workshops e simpósios onde 
são discutidos os progressos da engenharia de barragens.
PUBLICAÇÕES
O CBDB promove a discussão de assuntos técnicos e institucionais por 
meio das Comissões Técnicas, prepara e edita a Revista Brasileira de 
Engenharia de Barragens, boletins de notícias e boletins normativos. Nos 
livros editados, destacam-se Brazilian Dams I, II e III, entre outros.
 SEJA SÓCIO DO CBDB - VANTAGENS & BENEFÍCIOS
 ▶ Acesso a apresentações e discussões de artigos técnicos em congressos e 
eventos de amplitude nacional e internacional.
 ▶ Participação em comissões técnicas cujo objetivo é a preparação e edição 
de boletins técnicos e normativos.
 ▶ Participação no desenvolvimento de artigos técnicos e de divulgação 
de obras executadas por empresas brasileiras na Revista Brasileira de 
Engenharia de Barragens.
 ▶ Acesso à extensa bibliografia internacional do CIGB-ICOLD cobrindo todos 
os aspectos ligados à realização de barragens e reservatórios.
 ▶ Participar do Banco de Especialistas em Barragens do CBDB.
 ▶ Realizar contatos e networking visando o desenvolvimento técnico e 
criando a oportunidade de novos negócios.
 ▶ Realizar intercâmbio com especialistas em aspectos particulares de 
projetos de barragens, construção e operação de reservatórios.
 ▶ Participar de cursos, palestras, workshops e simpósios sobre temas como 
segurança de barragens, projetos e operação de empreendimentos e 
equipamentos associados.
 ▶ Acesso às informações completas do Cadastro Nacional de Barragens.
Núcleos 
Regionais 
do CBDB
Sócios 
do CBDB
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* Valor da cota estipulado para o ano de 2017: R$ 85,00
CBDB - COMITÊ BRASILEIRO DE BARRAGENS
www.cbdb.org.br | +55 21 2528.5320
facebook.com/comitebrasileirodebarragens
O Comitê Brasileiro de Barragens - CBDB - é uma instituição técnico-científica criada em 1961, sem fins lucrativos, 
que incentiva a cultura de segurança de barragens. Tem como missão “estimular o desenvolvimento, a aplicação 
e a disseminação das melhores tecnologias e práticas da engenharia de barragens e obras associadas”. Defende 
institucionalmente os interesses da sociedade e das empresas privadas e públicas, além de propiciar o debate e o 
desenvolvimento dos assuntos técnicos e legais associados ao setor. Coordena o Cadastro Nacional de Barragens, que 
concentra dados técnicos das barragens brasileiras, e mantém extensos bancos de dados sobre obras de barragens 
brasileiras e diversos trabalhos relacionados. São mais de 50 empresas sócias e mais de 1.400 sócios individuais. 
CBDB: Água e energia para a vida
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