STUDI POTENSI SUMBER DAYA AIR UNTUK PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKROHIDRO DI PEKON SUMBER AGUNG KECAMATAN SUOH KABUPATEN LAMPUNG BARAT PROVINSI LAMPUNG

STUDI POTENSI SUMBER DAYA AIR
UNTUK PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKROHIDRO
DI PEKON SUMBER AGUNG KECAMATAN SUOH
KABUPATEN LAMPUNG BARAT PROVINSI LAMPUNG
(Skripsi)

Oleh
M. NAJMUL FALAH N.

FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2015

ABSTRACT

STUDY THE POTENTIAL OF WATER RESOURCES FOR
MICROHYDRO POWER PLANT IN VILLAGE SUMBER AGUNG
SUBDISTRICT SUOH WESTERN LAMPUNG REGENCY
PROVINCE OF LAMPUNG

by
M. NAJMUL FALAH N.

To meet the electricity needs of rural areas far from the power grid, the local
energy potential can be utilized to generate electricity. Local energy sources
including the potential of hydropower that can be used for micro-hydro power
plants (PLMTH). Technology of micro hydro power plant is the most mature
technology to be developed in rural areas far from the power grid. Source of
electrical energy with micro hydro relatively clean and environmentally friendly
because it comes from the water that is in the upper river. Many of variety
technology of micro hydro power plants can be integrated circuitry there, so it
can be used optimally by the community with increase production of village so
that can improve people's lives in rural areas.
The location of this research is on a tributary of the River Gunung Lanang
Semaka Way, Village of Great Suoh District of West Lampung. The data used in
this study is the hourly flow data at the outlet dam Way Besai for 11 (eleven)
years, rainfall data for 2 (two) years, cross-sectional area of data streams and
watersheds, as well as the data area of the watershed. Due to the limitations of the
data in the study site, then used the data nearby watershed that has characteristics
similar to the DAS Way Semaka using regionalization. The method used in

calculating the design discharge is a method (Flow Duration Curve) FDC. Debit
design was used to determine the design of micro hydro power plant (PLTMH).
From the analysis of regionalization method can be used to estimate discharge
Semaka Way and Gunung Lanang, due to limited data on the hydrology and
hydraulics of the basin. This is evidenced by the magnitude of the calculated
discharge is not much different from the magnitude of the discharge measured in
the field. Discharge calculation results using this FDC, its value approaching
discharge Q93% measured in the field with the FDC method for River Gunung
Lanang at 0.0135 (m3 / sec), while the discharge measured at 0.0137 (m3 / sec).

From the calculation of the electric power in the River Gunung Lanang obtained
electric power with an efficiency of 60% - 90% with Q for the draft is Q50% at
0.0384 (m3 / sec), generates electric power of 1.81 to 2.71 kW. Therefore River
Gunung Lanang enough potential to be a micro hydro power plant (PLTMH).
Keywords : Watershed, regionalization , FDC , MHP

ABSTRAK
STUDI POTENSI SUMBER DAYA AIR
UNTUK PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKROHIDRO
DI PEKON SUMBER AGUNG KECAMATAN SUOH

KABUPATEN LAMPUNG BARAT PROVINSI LAMPUNG

Oleh
M. NAJMUL FALAH N.

Untuk memenuhi kebutuhan listrik didaerah perdesaan yang jauh dari jaringan
listrik, dapat dimanfaatkan potensi energi setempat untuk membangkitkan listrik.
Sumber energi setempat yang sangat potensial diantaranya adalah tenaga air yang
dapat dimanfaatkan untuk pembangkit listrik tenaga mikro hidro (PLTMH).
Teknologi pembangkit listrik tenaga mikro hidro merupakan teknologi yang
paling bagus untuk dikembangkan di daerah perdesaan yang jauh dari jaringan
listrik. Sumber energi listrik dengan mikro hidro tergolong bersih dan ramah
lingkungan karena berasal dari air sungai yang berada di hulu. Keanaekaragaman
teknologi pembangkit listrik tenaga mikro hidro dapat diintegrasikan dengan
jaringan yang ada, sehingga dapat digunakan secara optimal oleh masyarakat
dengan cara meningkatkan hasil produksi dari perdesaan sehingga dapat
meningkatkan taraf hidup masyarakat di daerah perdesaan.
Lokasi penelitian ini berada pada Sungai Gunung Lanang anak Sungai Way
Semaka, Desa Sumber Agung Kecamatan Suoh Kabupaten Lampung Barat. Data
yang digunakan dalam penelitian ini adalah data debit jam-jaman pada outlet

Bendungan Way Besai selama 11 (sebelas) tahun, data hujan selama 2 (dua)
tahun, data luas penampang sungai dan tinggi muka air, serta data luasan DAS.
Dikarenakan keterbatasan data pada lokasi penelitian, maka dipakai data DAS
yang terdekat yang memiliki karakteristik yang hampir sama dengan DAS Way
Semaka dengan menggunakan metode regionalisasi. Metode yang digunakan
dalam menghitung debit rancangan adalah metode (Flow Duration Curve) FDC.
Debit rancangan yang diperoleh digunakan untuk menentukan desain pembangkit
listrik tenaga mikro hidro (PLTMH).

Dari hasil analisis, metode regionalisasi dapat dipakai untuk memperkirakan debit
Way Semaka dan Gunung Lanang, karena keterbatasan data hidrologi dan
hidrolika pada kedua DAS tersebut. Hal ini dibuktikan dengan besarnya debit
yang dihitung tidak jauh berbeda dengan besarnya debit terukur di lapangan. Hasil
perhitungan debit dengan menggunakan metode FDC ini, nilainya mendekati
debit terukur di lapangan. Q93% untuk Sungai Gunung Lanang sebesar 0,0135
(m3/detik), sedangkan debit terukur sebesar 0,0137 (m3/detik). Dari hasil
perhitungan daya listrik pada Sungai Gunung Lanang didapatkan daya listrik
dengan efisiensi 60% - 90% dengan Q rancangan adalah Q50% sebesar 0,0384
(m3/detik), menghasilkan daya listrik sebesar 1,81 – 2,71 kW. Oleh karena itu
Sungai Gunung Lanang cukup berpotensi untuk dijadikan pembangkit listrik

tenaga mikro hidro (PLTMH).

Kata kunci: DAS, regionalisai, FDC, PLTMH

STUDI POTENSI SUMBER DAYA AIR
UNTUK PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKROHIDRO
DI PEKON SUMBER AGUNG KECAMATAN SUOH
KABUPATEN LAMPUNG BARAT PROVINSI LAMPUNG

Oleh
M. Najmul Falah N.

Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar
SARJANA TEKNIK
Pada
Jurusan Teknik Sipil
Fakutas Teknik Universitas Lampung

FAKUTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2015

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Siklus Hidrologi ......................................................................... 8
Gambar 2. Pelampung Tangkai dari Batang Bambu .................................... 15
Gambar 3. Kecepatan Aliran Melalui Saluran Terbuka ............................... 30
Gambar 4. Perencanaan Tenaga Air ............................................................ 35
Gambar 5. Morfologi Sungai dan Bentuk Pengalirannya ............................ 40
Gambar 6. Pembagian Penampang Melintang Sungai ................................. 41
Gambar 7. Profil Distribusi Kecepatan Aliran Sungai ................................. 43
Gambar 8. Komponen Instalasi PLTMH ...................................................... 47
Gambar 9. Peta Lokasi Penelitian ................................................................ 53
Gambar 10. Current meter dan Pengukuran Kedalaman, Kecepatan Aliran.. 58
Gambar 11. Flow Chart ............................................................................... 60
Gambar 12. Daerah Aliran Sungai Way Semaka ........................................ 62

Gambar 13. Daerah Aliran Sungai Way Semaka dan Way Besai ................ 63
Gambar 14. Daerah Aliran Sungai Way Gunung Lanang ............................ 64
Gambar 15. Daerah Aliran Sungai Way Besai ............................................. 64
Gambar 16. Penampang Melintang Way Gunung Lanang ........................... 74

DAFTAR GRAFIK

Halaman

Grafik 1. Debit dan Intensitas Hujan ............................................................. 66
Grafik 2. Debit dan Intensitas Hujan .......................................................... 66
Grafik 3. Debit dan Intensitas Hujan ........................................................... 67
Grafik 4. Flow Duration Curve Way Besai Tahun 2004-2014 .................... 71
Grafik 5. Flow Duration Curve Way Semaka Tahun 2004-2014 ................ 71
Grafik 6. Flow Duration Curve Gunung Lanang Tahun 2004-2014 ............ 73

DAFTAR TABEL

Halaman
Tabel 1. Korelasi Nilai Koefisien λ dan γ untuk pelampung batang ............ 16

Tabel 2. Tutupan Lahan DAS Way Besai....................................................... 65
Tabel 3. Hasil Perhitungan Flow Duration Curve Tahun 2004 – 2014 .......... 70
Tabel 4. Nilai Debit untuk masing-masing Probabilitas .............................. 71
Tabel 5. Nilai Debit untuk DAS Way Semaka dan Gunung Lanang ........... 72
Tabel 6. Mean Area Method ........................................................................ 75
Tabel 7. Perbandingan Nilai FDC dan Debit Terukur ................................ 76
Tabel 8. Perhitungan Daya Listrik dengan Q 50% ...................................... 77

MOTO

Sesungguhnya bersama kesulitan itu ada kemudahan.
(QS. Al Insyirah : 6)
Yakinlah ada sesuatu yang menantimu selepas banyak kesabaran (yang kau jalani) yang akan membuatmu
terpana hingga kau lupa pedihnya rasa sakit.
(Imam Ali bin Abu Thalib AS)
Jadilah dirimu sendiri, agar kau puas dalam merasakan kehidupan ini
(M. Najmul Falah N.)
Jika kau terjatuh, maka bangunlah kembali dengan sekuat tenaga
(M. Najmul Falah N.)
Jika sesuatu ditakdirkan untukmu, sampai kapanpun tidak akan pernah menjadi milik orang lain

(Adlina Mutiara Putri)
Mengapa lelah? sementara Allah SWT selalu menyemangati dengan (Hayya alal Falah) bahwa jarak
kemenangan hanya berkisar antara kening dan sajadah
(Adlina Mutiara Putri)
Buatlah orang tersenyum dan menjadi berharga karena dirimu
(Adlina Mutiara Putri)

Persembahan
Kupersembahkan karya kecilku ini kepada :
1.

Ayah dan Ibu tercinta yang menjadi semangatku yang telah memberikan
kasih sayang, doa yang tulus, perhatian, pengorbanan, motivasi, dan
kesabaran, yang mustahil untuk dinilai. Terima kasih untuk segalanya yang
tak mungkin mampu untukku membalasnya;

2.

Adik-adikku yang selalu memberikan semangat dan selalu menjadi
kebanggaanku, Nurrohmah Masruroh dan Abdus Salam;

3.

Keluarga besarku yang aku sayangi yang selalu memberikan semangat;

4.

Teman dekatku, Adlina Mutiara Putri yang menjadi salah satu semangatku
yang telah memberikan kasih sayang, doa yang tulus, perhatian,
pengorbanan, motivasi, dan kesabaran, yang mustahil untuk dinilai. Terima
kasih untuk segalanya;

5.

Teman-teman terbaikku : Humaidi, Robiyanto, Abdil Hafizh Arrafiq, Aria
Febriantama, Galang Abdul Gandi S.T., Alhadi Pratama B, M. Tahta Dinata,
Rolan Ardeka Putra, Putra Andrean, Hadyan Arifin Bustam, M.Iqbal
Wildinata, Lidya T. M. Sinaga, S.T., Pompina Manullang, S.T., Elvira
Indryana, S.T., Devianti Muziansyah, Diana Nur’afni, S.T., serta rekan-rekan
mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Unila angkatan 2010 yang tidak mungkin

penulis sebutkan satu per satu;

6.

Sahabat terbaikku : Panji Abendanu, Reza Tantowi, Aden permadi, Akbar
Karomi Putra yang telah banyak membantu memberikan semangat dan
motivasi untuk kelancaran pengerjaan skripsi.

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

Penulis lahir di Lamongan, 15 November 1992. Penulis
adalah anak pertama dari pasangan M. Masrur, S.Pd dan
Dra. Soeharlinah. Penulis memulai jenjang pendidikan dari
Taman Kanak-Kanak Al Kamal Kutabumi Tangerang pada
tahun 1997. Penulis pernah mengenyam pendidikan di SD
Negeri 02 Kutabumi, Pasar kamis pada tahun 1998-2003. Kemudian pindah ke
SD Negeri 04 Jakarta Barat pada tahun 2003-2004. Penulis melanjutkan sekolah
di SMP Negeri 176 Jakarta Barat pada tahun 2004-2007. Penulis melanjutkan
sekolah di SMA Negeri 33 Jakarta Barat, pada tahun 2007-2010.

Penulis terdaftrar sebagai mahasiswa Fakultas Teknik, Jurusan Teknik Sipil,
Universitas Lampung melalui jalur SNMPTN pada tahun 2010. Selama menjadi
mahasiswa penulis pernah menjadi asisten Hidrologi dan praktikum Mekanika
Fluida, serta aktif di organisasi Himpunan Mahasiswa Teknik Sipil Universitas
Lampung (HIMATEKS UNILA) sebagai Ketua Umum Himateks Periode 2012 –
2013.

Pada Juli 2013, penulis melakukan Kerja Praktik di Proyek Pembangunan
Apartement Saladdin Mansion di Depok selama 3 bulan.

Kemudian pada

Februari 2014 penulis melakukan Kuliah Kerja Nyata di Desa Kesuma Dadi,
Kecamatan Bekri, Kabupaten Lampung Tengah selama 40 hari

SANWACANA

Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan karunia serta ridho-Nya
sehingga Penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.

Skripsi dengan judul “Studi Potensi Sumber Daya Air untuk Pembangkit Listrik
Tenaga Mikrohidro di Pekon Sumber Agung Kecamatan Suoh Kabupaten
Lampung Barat” adalah salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik
di Universitas Lampung.

Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada:
1.

Bapak Prof. DR. Suharno, M.Sc., selaku Dekan Fakultas Teknik,
Universitas Lampung;

2.

Ir. Idharmahadi Adha, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil, Universitas
Lampung;

3.

Ibu Dr. Dyah Indriyana Kusuma, S.T., M.Sc., selaku Dosen Pembimbing I,
Bapak Dwi Joko Winarno S.T., M.Eng., selaku Dosen Pembimbing II, atas
kesediaan waktunya memberikan bimbingan, pengarahan, serta ilmu yang
sangat berharga dalam proses penyelesaian skripsi ini;

4.

Ibu Yuda Romdania, S.T., M.T., selaku Dosen Penguji skripsi, terimakasih
atas saran-saran yang diberikan;

5.

Ibu Sumiharni, S.T., M.T., selaku pembimbing akademik;

6.

Bapak dan Ibu Staf Administrasi dan semua pegawai Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Lampung, yang telah banyak membantu dalam
persiapan pelaksanaan seminar dan penyelesaian skripsi;

7.

Ayah, Ibu dan adik-adikku (Ruroh, Abdus) tercinta yang tak hentinya
mendoakan dan memberikan dukungan dalam menyelesaikan perkuliahan di
Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Lampung;

8.

Teman dekatku, Adlina Mutiara Putri yang menjadi salah satu semangatku
yang telah memberikan kasih sayang, doa yang tulus, perhatian,
pengorbanan, motivasi, dan kesabaran, yang mustahil untuk dinilai. Terima
kasih untuk segalanya;

9.

Teman sepenelitianku, Humaidi dan Robiyanto yang telah banyak
membantu dan memberi informasi selama di Jurusan Teknik Sipil, Fakultas
Teknik, Universitas Lampung;

10.

Teman-teman seperjuangan (Hafizh, Galang, Alhadi, Tahta, Robiyanto,
Aria) serta seluruh angkatan 2010 yang telah bersama-sama berjuang dalam
menyelesaikan studi di Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas
Lampung;

11.

Sahabat terbaikku : Panji Abendanu, Reza Tantowi, Aden permadi, Akbar
Karomi Putra yang telah banyak membantu memberikan semangat dan
motivasi untuk kelancaran pengerjaan skripsi.

Akhir kata penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan,
akan tetapi sedikit harapan semoga skripsi yang sederhana ini dapat bermanfaat
bagi kita semua, Amin.
Bandarlampung,

Februari 2015

Penulis

M. Najmul Falah N.

i

DAFTAR ISI

Halaman
DAFTAR ISI...................................................................................................... i
DAFTAR TABEL ............................................................................................. iii
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... iv
DAFTAR GRAFIK ........................................................................................ v

I. PENDAHULUAN
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5

Latar Belakang ..................................................................................
Rumusan Masalah ...........................................................................
Maksud dan Tujuan ...........................................................................
Batasan Masalah ................................................................................
Manfaat Penelitian ............................................................................

1
5
5
6
7

II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Siklus Hidrologi ............................................................................... 8
2.2 Siklus Limpasan ............................................................................. 11
2.3 Debit ............................................................................................... 13
2.4 Hidrometri ...................................................................................... 18
2.5 Analisis Hidrologi .......................................................................... 21
2.6 Aliran Pada Saluran Terbuka .......................................................... 25
2.7 Bangunan Tenaga Air ..................................................................... 31
2.8 Sistem Informasi Geografis ............................................................ 36
2.9 Sungai ............................................................................................. 39
2.10 Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) ........................... 43
2.10.1 Komponen PLTMH ............................................................ 46
2.10.2 Mekanisme Kerja PLTMH ................................................. 47
2.10.3 Aspek Teknologi ................................................................ 50
2.10.4 Aspek Sosial Ekonomi ........................................................ 51
2.10.5 Aspek Pengembangan Kelembagaan Masyarakat ................. 51
2.10.6 Aspek Lingkungan .............................................................. 51

ii

III.

METODE PENELITIAN
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5

Lokasi Penelitian ............................................................................. 52
Pengumpulan Data ........................................................................... 54
Alat .................................................................................................. 55
Metode Penelitian ............................................................................ 55
Bagan Alir Penelitian ...................................................................... 60

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil ................................................................................................. 61
4.2 Pembahsan ....................................................................................... 62
4.2.1 Analisa Data Spasial .............................................................. 62
4.2.1.1 Daerah Aliran Sungai .............................................. 62
4.2.2 Regionalisasi Das yang Tidak Terukur ................................. 63
4.2.3 Analisis Hidrologi ................................................................. 65
4.2.3.1 Analisis Data Hujan ................................................. 65
4.2.3.2 Analsis Metode Regionalisasi ................................. 66
4.2.3.3 Perhitungan Debit Andalan dengan Metode FDC ...... 69
4.2.4 Pengukuran Debit Way Gunung Lanang ............................... 74
4.2.5 Perhitungan Daya Listrik ....................................................... 76
4.2.6 Analisa Kebutuhan Listrik PLTMH Way Gunung Lanang ...... 78

V.

KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ...................................................................................... 79
5.2 Saran ............................................................................................... 80

DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
Tabel 9 – 15 .................................................................................................... 91
Gambar 17 – 44 ............................................................................................. 97

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Air merupakan salah satu sumber daya alam yang banyak terdapat di Negeri
kita tercinta ini, karena 2/3 dari Indonesia merupakan hamparan samudera
biru yang menjulang dari Sabang sampai Merauke, sehingga kita mendapat
julukan Negara Maritim. Air merupakan sumber energi yang murah dan
relatif mudah didapat, karena pada air tersimpan energi potensial (pada air
jatuh) dan energi kinetik (pada air mengalir). Tenaga air (Hydropower)
adalah energi yang diperoleh dari air yang mengalir. Energi yang dimiliki air
dapat dimanfaatkan dan digunakan dalam wujud energi mekanis maupun
energi listrik. Pemanfaatan energi air dewasa ini banyak dilakukan dengan
menggunakan kincir air atau turbin air yang memanfaatkan adanya suatu air
terjun atau aliran air di sungai.

Konsumsi listrik Indonesia setiap tahunnya terus meningkat sejalan dengan
peningkatan pertumbuhan ekonomi nasional. Peningkatan kebutuhan listrik
di kemudian hari yang diperkirakan dapat tumbuh rata-rata 6,5% per tahun
hingga tahun 2020. Jumlah ini akan terus meningkat sejalan dengan visi
PLN 75/100. Artinya pada hari kemerdekaan yang ke-75, listrik di seluruh

2
Indonesia sudah terpenuhi 100 persen, jadi mimpi PLN untuk memenuhi
kebutuhan listrik nasional pada tahun 2020 diharapkan akan terealisasi.

Konsumsi listrik Indonesia yang begitu besar akan mejadi suatu masalah bila
dalam penyediaannya tidak sejalan dengan kebutuhan. Kebijakan-kebijakan
yang diambil PLN sebagai BUMN penyedia energi listrik semakin
menunjukkan bahwa PLN sudah tidak mampu lagi memenuhi kebutuhan
listrik nasional. Bahkan PLN sampai melakukan pencarian sumber-sumber
pendanaan melalui penerbitan obligasi untuk menunjang kegiatan operasional
dan memenuhi kebutuhan listrik nasional hingga 10 tahun mendatang.
Sedangkan infrastruktur untuk pembangkit listrik, merupakan salah satu
prasyarat utama investasi yang sekarang ini tengah digalakkan oleh
pemerintah. Di sisi lain pemenuhan pembangunan tenaga listrik untuk
masyarakat umum terutama di perdesaan masih cukup rendah. Pembangunan
ketenagalistrikan tersebut bertujuan untuk pemerataan pembangunan
ketenagalistrikan agar dapat memacu pertumbuhan ekonomi di pedesaan.
Upaya pemecahan dari permasalahan tersebut adalah pembangunan listrik
perdesaan untuk memenuhi kebutuhan listrik bagi masyarakat di perdesaan
yang bersumber dari Perusahaan Listrik Negara (PLN) maupun sumber
lainnya.

Untuk memenuhi kebutuhan listrik di daerah-daerah perdesaan yang jauh dari
jaringan listrik, dapat memanfaatkan potensi energi setempat. Sumber energi
setempat yang sangat potensial di daerah perdesaan, yaitu di antaranya adalah
tenaga air yang dapat dimanfaatkan untuk pembangkit listrik tenaga mikro

3
hidro (PLTMH). PLMTH merupakan teknologi yang handal dan ramah
lingkungan. Peralatan yang digunakan relatif sederhana dan mudah dicari,
lahan yang dibutuhkan tidak luas, sehingga tidak perlu membuka hutan untuk
membangun instalasinya. Pemasangan peralatan dapat disesuaikan dengan
kondisi alam yang ada dan desainnya dapat disesuaikan dengan ketersediaan
debit air.

Teknologi pembangkit listrik tenaga mikro hidro merupakan teknologi yang
paling matang untuk dikembangkan di daerah perdesaan yang jauh dari
jangkauan jaringan listrik. Sumber energi listrik dengan mikro hidro
termasuk bersih dan ramah lingkungan. Keanekaragaman teknologi
pembangkit listrik mikro hidro memungkinkan diintegrasikan dengan
jaringan yang ada dan dapat didistribusikan ke daerah terpencil serta dapat
dimanfaatkan secara komersial dalam skala kecil untuk dapat mendorong
terciptanya aktivitas pembangunan yang dapat meningkatkan taraf hidup
masyarakat di perdesaan.

Topografi pegunungan yang tersebar hampir di seluruh wilayah Indonesia,
pada umumnya bertekstur terjal dengan jumlah penduduk yang relatif sedikit.
Kondisi ini menghambat pembangunan infrastruktur oleh pemerintah atau
swasta, karena biaya dan perawatan tidak seimbang dengan hasil yang
didapat, sehingga listrik masih menjadi sesuatu yang mahal bagi masyarakat
pegunungan.
Daerah pegunungan memiliki energi potensi listrik yang besar dalam bentuk
air. Sebagian daerah pegunungan terdapat sumber mata air yang mengalir

4
melalui sungai-sungai sepanjang tahun. Aliran sepanjang tahun yang ada dan
mempunyai ketinggian yang cukup dapat dimanfaatkan sebagai Pembangkit
Listrik Tenaga Mikro Hidro.
Kabupaten Lampung Barat memiliki potensi sumber daya air yang cukup
untuk menggerakkan turbin yang dapat menghasilkan energi listrik.
Kecamatan Suoh merupakan lokasi yang sulit dijangkau karena kondisi jalan
yang buruk ditambah ketika turun hujan kendaraan seperti motor dan mobil
biasa sangat sulit untuk melewati medan tersebut. Sehingga hanya dapat
dilalui oleh motor trail maupun oleh kendaraan roda empat (4 wheel drive).
Kondisi ini diperburuk karena pada saat ini sebagian wilayah Kecamatan
Suoh tidak menikmati fasilitas listrik yang memadai. Hal ini mengganggu
kegiatan

maupun

produktivitas

penduduk.

Masyarakat

tidak

dapat

menyalurkan hasil bumi dengan baik, begitu juga bagi para siswa sekolah
tidak dapat belajar dengan maksimal sesuai kebutuhannya di malam hari.

Secara umum Kabupaten Lampung Barat ternyata memiliki sumber energi
listrik untuk kebutuhan masa depan. Potensi itu antara lain panas bumi Suoh
Sekincau, panas bumi Danau Ranau, dan potensi sungai atau mikrohidro,
ketiganya dapat dikembangkan menjadi pembangkit listrik. Saat ini
pemerintah setempat pun tengah mengusahakan izin dari pusat

untuk

mengelola potensi sungai. Izin disampaikan kepada Menteri Energi Sumber
Daya Mineral (ESDM) mengenai pembangunan pembangkit listrik tenaga
air. Beberapa sungai yang dapat dimanfaatkan menjadi pembangkit listrik
tenaga air yakni Sungai Batang Ireng di Pekon Sumber Agung Kecamatan

5
Suoh.

Jika menunggu realisasi dari rencana pembangunan pembangkit

tenaga listrik tersebut, bisa memerlukan waktu yang sangat lama, padahal
kebutuhan penduduk akan energi listrik sudah sangat mendesak untuk
dipenuhi. Sehingga salah satu usaha optimal yang dapat dilakukan adalah
dengan memanfaatkan energi listrik mikrohidro. Besarnya listrik yang
dihasilkan oleh PLTM tergantung dua faktor yaitu, semakin tinggi suatu
bendungan, semakin tinggi air jatuh, maka semakin besar tenaga yang
dihasilkan, sehingga semakin banyak air yang jatuh maka turbin akan
menghasilkan tenaga yang besar, jumlah air yang tersedia tergantung pada
jumlah air yang mengalir di sungai. Untuk itu perlu dilakukan analisis
hidrologi dan hidrolika yang mencakup pengukuran debit dan analisis aliran
rendah (low flow).

1.2 Rumusan Masalah

Rumusan masalah dalam penelitian ini yaitu Kabupaten Lampung Barat
khususnya Kecamatan Suoh mengalami krisis energi listrik, padahal daerah
tersebut mempunyai potensi sumber daya alam yang dapat dibangkitkan,
salah satunya adalah sumber daya air, dengan demikian bagaimana upaya
yang digunakan untuk memanfaatkan sumber daya air yang melimpah di
kabupaten Lampung Barat khususnya Pekon Sumber Agung, Kecamatan
Suoh, untuk mengatasi krisis energi listrik di daerah tersebut.

6
1.3 Maksud dan Tujuan

Maksud dari penelitian ini adalah untuk mengkaji potensi dan pengembangan
sumber daya air sebagai pembangkit listrik tenaga air, dengan meninjau
ketersediaan air di Kabupaten Lampung Barat Provinsi Lampung, khususnya
Way Gunung Lanang di Pekon Sumber Agung Kecamatan Suoh.
Sedangkan tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Menyelidiki keakuratan metode regionalisasi dalam perhitungan debit
Way Gunung Lanang, anak Sungai Way Semaka.
2. Menghitung debit andalan dengan menggunakan, metode FDC (Flow
Duration Curve).
3. Mengkalibrasi hasil perhitungan debit andalan dengan hasil pengukuran
debit di lapangan.
4. Menghitung daya listrik yang dapat dibangkitkan dari aliran Way Gunung
Lanang, anak Sungai Way Semaka.

1.4 Batasan Masalah

Batasan masalah dari penelitian ini meliputi :
1. Pengukuran debit yang terdiri dari pengukuran potongan melintang dan
pengukuran kecepatan aliran sungai.
2. Analisis aliran rendah (low flow) yang mempunyai sasaran pokok untuk
mendapatkan debit andalan.

7
1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini adalah:
1. Mengetahui karakteristik inflow jangka panjang serta menetapkan
ketersediaan air yang dapat digunakan utuk keperluan PLTMH.
2. Hasil penelitian ini diharapkan dapat dijadikan sebagai referensi dalam
perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro yang ada pada
Way Gunung Lanang di Pekon Sumber Agung Kecamatan Suoh
Kabupaten Lampung Barat.

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Siklus Hidrologi

Siklus hidrologi menurut Soemarto (1987) adalah gerakan air laut ke udara,
yang kemudian jatuh ke permukaan tanah lagi sebagai hujan atau bentuk
presipitasi lain, dan akhirnya mengalir ke laut kembali. Secara sederhana
siklus hidrologi dapat ditunjukkan seperti pada Gambar 1.

Gambar 1. Siklus Hidrologi

9

Siklus hidrologi sebenarnya tidaklah sesederhana seperti yang digambarkan.
Yang pertama daur tersebut dapat merupakan daur pendek, yaitu misalnya
hujan yang jatuh di laut, danau atau sungai yang segera dapat mengalir
kembali ke laut. Kedua, tidak adanya keseragaman waktu yang diperlukan
oleh satu daur. Pada musim kemarau kelihatannya daur berhenti sedangkan
di musim hujan berjalan kembali. Ketiga, intensitas dan frekuensi daur
tergantung pada keadaan geografi dan iklim, yang mana hal ini merupakan
akibat dari adanya matahari yang berubah-ubah letaknya terhadap meridian
bumi sepanjang tahun. Keempat, berbagai bagian daur dapat menjadi sangat
kompleks, sehingga kita hanya dapat mengamati bagian akhirnya saja dari
suatu hujan yang jatuh di atas permukaan tanah dan kemudian mencari
jalannya untuk kembali ke laut (Soemarto, 2000).

Siklus hidrologi adalah sirkulasi air dari laut ke atmosfer, ke dalam
tanah dan kembali ke laut lagi melalui berbagai cara seperti presipitasi,
intersepsi, limpasan, infiltrasi, perkolasi, simpanan air tanah, evaporasi, dan
transpirasi, juga cara singkat kembali ke atmosfer tanpa melalui laut.
(Varshney, 1979 : 6).
Siklus hidrologi diberi batasan sebagai suksesi tahapan yang dilalui
oleh air dari atmosfer ke bumi dan kembali lagi ke atmosfer. Siklus
hidrologi

berguna

untuk

memberi

konsep

pengantar mengenai

bagaimana air bersirkulasi secara umum dan proses-proses yang terlibat
di dalamnya.

10

Presipitasi dalam segala bentuk (salju, hujan batu es, hujan, dan lainlain) jatuh ke atas vegetasi, batuan gundul, permukaan tanah, permukaan
air dan saluran-saluran air (presipitasi saluran). Air yang jatuh pada
permukaan tanah mungkin diintersepsi yang kemudian berevaporasi
mencapai permukaan tanah selama waktu atau secara langsung jatuh pada
tanah khususnya pada kasus hujan dengan intensitas tinggi dan lama.
Sebagian presipitasi berevaporasi selama perjalanannya dari atmosfer
dan sebagian pada permukaan tanah. Sebagian presipitasi membasahi
permukaan tanah berinfiltrasi ke dalam permukaan tanah dan menurun
sebagai perkolasi di bawah muka air tanah. Air ini secara perlahan
berpisah melalui akuifer ke aliran sungai.

Air yang berinfiltrasi bergerak menuju sungai tanpa mencapai muka
air tanah sebagai aliran bawah permukaan. Air yang berinfiltrasi juga
memberikan kehidupan pada vegetasi sebagai lengas tanah. Selaput air
tipis yang disebut detensi permukaan, dibentuk pada permukaan tanah,
setelah bagian presipitasi yang pertama membasahi permukaan tanah
dan berinfiltrasi, detensi permukaan akan menjadi lebih tebal dan aliran
air mulai dalam bentuk laminer yang akan berubah menjadi turbulen
dengan bertambahnya kecepatan. Aliran ini yang disebut limpasan
permukaan. Limpasan disimpan dalam bentuk cadangan depresi, selama
perjalanannya mencapai saluran sungai dan menambah debit sungai.
Air pada sungai mungkin berevaporasi secara langsung ke atmosfer
atau mengalir kembali ke laut dan selanjutnya berevaporasi, kemudian
air ini kembali ke permukaan bumi sebagai presipitasi.

11

2.2 Siklus Limpasan
Siklus limpasan (runoff cycle) sebenarnya hanya merupakan penjelasan
lebih rinci dari siklus hidrologi, khususnya yang terkait dengan aliran air di
permukaan tanah.
1. Komponen-Komponen Limpasan
Limpasan dapat dibagi menjadi tiga komponen, yaitu:
a.

Limpasan permukaan (surface runoff) adalah air yang mengalir
di atas permukaan tanah.

b.

Aliran antara (interflow) adalah air

yang berinfiltrasi ke

permukaan tanah dan bergerak secara lateral melalui lapisan
tanah. Gerakannya lebih lambat dibandingkan surface runoff.
c.

Aliran

bawah

tanah

(baseflow)

adalah

air

hujan

yang

berperkolasi ke bawah sungai mencapai muka air tanah.
2 . Faktor yang Mempengaruhi Limpasan Permukaan
Volume limpasan sangat dipengaruhi oleh karakteristik hujan di
daerah tersebut yaitu intensitas hujan, durasi hujan dan distribusi
hujan. Selain faktor

utama

tersebut, ada

beberapa

faktor lain

yang mempengaruhi volume limpasan antara lain:
a. Jenis tanah
Kapasitas infiltrasi tergantung dari permeabilitas tanah yang
menentukan

kapasitas

air

simpanan

dan mempengaruhi

kemampuan air untuk masuk ke lapisan yang lebih dalam.

12

Pada daerah permeable, limpasan mungkin hanya terjadi jika
intensitas hujan melampaui daya resap setempat. Sebaliknya
pada daerah yang impermeable, limpasan dapat terjadi pada
intensitas hujan yang lebih rendah atau sedang.
b. Vegetasi
Pengaruh vegetasi pada suatu daerah tergantung dari tingkat
kerapatan

vegetasi

pada

daerah

tersebut.

Semakin

rapat

vegetasi pada suatu daerah, semakin kecil limpasan yang
dihasilkan, sebaliknya semakin gersang suatu daerah, limpasan
yang dihasilkan semakin besar.
c. Kemiringan dan ukuran daerah tangkapan
Kemiringan yang tajam menghasilkan limpasan yang lebih
besar dibandingkan kemiringan yang landai. (Sharma, 1987).
Pada daerah yang kecil, limpasan yang terjadi juga lebih besar
dibandingkan pada daerah yang luas. Hal ini disebabkan oleh
rendahnya kecepatan

aliran

dan

lamanya

waktu

yang

dibutuhkan air untuk mencapai tempat keluaran.
d. Koefisien limpasan
Disamping faktor-faktor tersebut perlu diperhatikan bahwa
kondisi fisik dari suatu daerah tangkapan tidak homogen.
Setiap daerah tangkapan mempunyai limpasan dan respon
terhadap hujan yang berbeda. Pada daerah rural dimana
hanya ada sedikit bagian yang kedap air koefisien limpasan
bukan merupakan faktor konstan, sebaliknya nilainya bersifat

13

variabel dan tergantung pada faktor spesifik daerah dan
karakteristik hujan.
Runoff (mm) = K x Rainfall (mm)

(2.1)

Pola limpasan menurut daerah dapat menimbulkan variasi dalam
bentuk hidrograf.

Bila daerah yang limpasannya tinggi terletak dekat

dengan basin outlet, maka biasanya akan dihasilkan kenaikan yang cepat
dan puncak yang tajam. Sebaliknya limpasan yang lebih tinggi di bagian
hulu daerah aliran tersebut menghasilkan kenaikan yang lambat dan puncak
yang lebih rendah dan lebar (Linsley, 1989).
Besarnya limpasan dapat diperoleh dengan rumus:
RO = ∫qdt

(2.2)

dengan :
RO = tinggi limpasan (mm),
q = laju limpasan (mm/min),
dt = selisih waktu (min).

2.3

Debit
Debit sungai adalah volume air yang mengalir melalui suatu penampang
lintang pada suatu titik tertentu per satuan waktu, pada umumnya
dinyatakan m3/detik. Debit sungai diperoleh setelah mengukur kecepatan
air dengan alat pengukur atau pelampung untuk mengetahui data
kecepatan aliran sungai.

14

Menurut Asdak (1995), debit adalah laju aliran air (dalam bentuk volume
air) yang melewati suatu penampang melintang sungai per satuan waktu.
Rumus umum yang biasa digunakan adalah:
Q=vxA

(2.3)

Keterangan:
Q = Debit aliran sungai (m3/detik)
A = Luas bagian penampang basah (m2)
v = Kecepatan aliran (m/detik)
Menurut Soewarno (1991), pengukuran debit dapat dilakukan secara
langsung (direct) atau tidak langsung (indirect). Pengukuran debit
dikatakan langsung apabila kecepatan alirannya diukur secara langsung
dengan alat ukur kecepatan aliran.
Berbagai alat ukur kecepatan aliran adalah sebagai berikut:
1. Pengukuran kecepatan aliran dengan pelampung (floating method);
2. Pengukuran menggunakan alat ukur arus (current meter);
3. Pengukuran kecepatan aliran dengan menggunakan zat warna (dillution
method).
Menurut Sosrodarsono dan Tekeda (1993), dari cara-cara pengukuran
debit di atas cara menghitung debit dengan pengukuran kecepatan dan luas
penampang melintang yang paling sering digunakan adalah metode
pelampung.

Cara tersebut dapat dengan mudah digunakan meskipun

aliran permukaan tinggi.

Cara ini sering digunakan karena tidak

dipengaruhi oleh kotoran atau kayu-kayuan yang hanyut dan mudah
dilaksanakan. Pelampung tangkai merupakan satu contoh pelampung yang

15

digunakan untuk mengukur kecepatan aliran. Dimana pelampung tangkai
terbuat dari setangkai kayu atau bambu yang diberi pemberat pada ujung
bawahnya. Seperti yang terlihat pada gambar di bawah ini :

Gambar 2. Pelampung Tangkai dari Batang Bambu
Pelampung jenis ini memiliki tingkat ketelitian yang lebih tinggi dibanding
pelampung jenis lain yang tidak memiliki pemberat. Akan tetapi
kedalaman pelampung tidak boleh mencapai dasar sungai sehingga tangkai
tidak dipengaruhi oleh bagian kecepatan yang lambat pada lapisan bawah.
Jadi hasil yang didapat adalah lebih tinggi dari kecepatan rata-rata
sehingga pelampung harus disesuaikan dengan sesuatu koefisien.
Menurut Francis (1856), harga ini dapat dihitung menurut rumus sebagai
berikut:
(2.4)

v : kecepatan rata-rata
u : kecepatan pelampung tangkai

16

λ : (kedalaman tangkai)
(kedalaman air)
Pada nilai

yang tertentu berdasarkan perbandingan kedalaman tangkai

dan kedalaman air , koefisien

dapat ditentukan dengan Tabel 2

Tabel 1. Korelasi Nilai koefisien dan untuk pelampung batang
Koef.

Koef.

0,75

0,80

0,85

0,90

0,95

0,99

0,954

0,961

0,968

0,975

0,981

1,000

Metode lain dalam penentuan kecepatan aliran sungai adalah dengan
menggunakan benda apung adalah sebagai berikut :
v=L/t

(2.5)

Keterangan:
v : kecepatan aliran (m/s)
L : jarak tempuh pelampung (m)
t : waktu tempuh (detik)
Untuk pengukuran debit di sungai dapat dibedakan menjadi secara
langsung atau tidak langsung. Adapun penjelasannya sebagai berikut :
a. Pengukuran secara langsung
Pengukuran debit sungai secara langsung dilakukan dengan mengukur luas
potongan melintang palung sungai dan kecepatan rata-rata airnya. Untuk
mengukur kecepatan air digunakan alat pengukur kecepatan air (current

17

meter). Kecepatan air diberbagai titik didalam palung sungai berbedabeda. Untuk perhitungan diambil kecepatan rata-rata. Cara mengukur
kecepatan air dengan current meter dan cara mendapatkan harga untuk
kecepatan rata-rata dan menghitung debit sungainya.
Debit sungai juga dapat kita ketahui dari tinggi permukaan air di atas dasar
kalau sebelumnya sudah kita tentukan lebih dulu hubungan antara tinggi
air dan debit. Untuk ini pada berbagai ketinggian air diukur debitnya dan
hasilnya digambarkan dengan suatu grafik. Ordinat menunjukkan tinggi
muka air di atas dasar sungai sedangkan absisnya menunjukkan debit,
lengkung yang diperoleh pada grafiknya disebut rating curve. Rating
curve dapat ditentukan dengan metode kuadrat kecil, regresi, korelasi, atau
dengan logaritma.
b. Pengukuran secara tidak langsung
Menentukan debit sungai secara tidak langsung dapat dilakukan dengan
beberapa cara, antara lain:
(1.) Luas penampang palung sungai diukur sedang kecepatan air dihitung
secara analitis.
(2.) Debit sungai dihitung dari bangunan-bangunan air yang teradapat
dalam

sungai, misalnya gorong-gorong, jembatan, talang siphon,

bangunan terjun, bendung. Besar debit aliran yang melalui bangunan
itu dihitung dengan rumus hidraulika yang berlaku untuk bangunan
yang bersangkutan

18

(3.) Debit sungai dihitung dari hujan
(4.) Debit sungai dihitung dengan menggunakan rumus – rumus empiris
Cara tidak langsung umumnya dipakai kalau pengukuran secara langsung
tidak dapat dilakukan.
2.4 Hidrometri
Hidrometri merupakan ilmu pengetahuan tentang cara-cara pengukuran dan
pengolahan data unsur-unsur aliran. Berdasarkan pengertian tersebut berarti
hidrometri mencakup kegiatan pengukuran air permukaan dan air bawah
permukaan termasuk air di danau, rawa, dan di formasi geologi di bawah
permukaan.
Dalam penempatan atau pemilihan stasiun hidrometri, terdapat dua
pertimbangan yang perlu diperhatikan, yaitu : jaringan hidrologi di seluruh
daerah aliran sungai dan kondisi lokasi yang harus memenuhi syarat
tertentu. Dalam penempatan dan pemilihan lokasi untuk stasiun hidrometri,
harus memperhatikan dan mempertimbangkan beberapa hal di bawah ini :
kebutuhan data, keterikatan satu stasiun dengan stasiun lain dan status
keberadaan stasiun hidrometri.
Beberapa metode pengukuran dalam hidrometri :
1. Pengukuran dengan ultrasonic
2. Pengukuran dengan elektromagnetik
3. Pengukuran dengan optic
4. Pengukuran dengan memakai frictionless contacts dan electronic counter
dalam current meter

19

5. Pengukuran dengan menggunakan perahu
6. Pengukuran dengan memanfaatkan telemetri
7. Pengukuran dengan menggunakan transducer, digital recorder, dan
remote sensing
Stasiun hidrometri merupakan tempat di sungai yang dijadikan tempat
pengukuran debit sungai, maupun unsur-unsur aliran lainnya (Sri Harto,
2000). Dalam satu sistem DAS stasiun hidrometri ini dijadikan titik kontrol
(control point) yang membatasi sistem DAS. Pada dasarnya stasiun
hidrometri ini dapat ditempatkan di sembarang tempat sepanjang sungai
dengan mempertimbangkan kebutuhan data aliran baik sekarang maupun di
masa yang akan datang sesuai dengan rencana pengembangan daerah.
Dalam penempatan atau pemilihan stasiun hidrometri terdapat dua
pertimbangan yang perlu diperhatikan, yaitu :
1. Jaringan hidrologi di seluruh DAS
2. Kondisi lokasi yang harus memenuhi syarat tertentu
Menurut Boyer 1964 dan Horst 1979 (dalam Harto, 2000) dalam pemilihan
lokasi stasiun hidrometri perlu diperhatikan beberapa syarat yaitu :
1. Stasiun hidrometri harus dapat dicapai (accessible) dengan mudah setiap
saat dalam segala macam kondisi baik musim hujan maupun musim
kemarau
2. Di bagian sungai yang lurus dan aliran yang sejajar dengan jangkau tinggi
permukaan yang dapat dijangkau oleh alat yang tersedia
3. Di bagian sungai dengan penampang stabil, dengan pengertian bahwa
hubungan antara tinggi muka air dan debit tidak berubah atau perubahan

20

yang mungkin terjadi kecil. Untuk sungai-sungai kecil atau saluran,
apabila tidak dijumpai penampang yang stabil dan sangat diperlukan,
penampang sungai/saluran dapat diperkuat dengan pasangan batu/beton.
4. Di bagian sungai yang peka (sensitive)
5. Tidak terjadi aliran di bantaran sungai pada saat debit besar
6. Tidak diganggu oleh pertumbuhan tanaman air, agar tidak menganggu
kerja current meter, dan tidak mengubah liku kalibrasi (rating curve)
7. Tidak terganggu oleh pembendungan di sebelah hilir (backwater)

Pengukuran yang langsung dilakukan di stasiun hidrometri meliputi tinggi
muka air, kecepatan aliran, luas penampang aliran, dan pengambilan sampel
air. Sampel air dianalisis di laboratorium guna mengetahui kandungan atau
konsentrasi sedimen melayang (suspended load).
Fluktuasi muka air dinyatakan dalam grafik hidrograf muka air (stage
hydrograph).
Selanjutnya dengan data luas tampang aliran dan kecepatan merata aliran
dapat dihitung debit aliran yang berupa hidrograf debit (discharge
hydrograph).
Dengan diketahui konsentrasi sedimen melayang dan debit aliran air maka
dapat diketahui laju angkutan sedimen melayang.
Hasil-hasil analisis atau pengolahan data hidrometri tersebut merupakan
masukan utama untuk analisis hidrologi terkait dengan perancangan dan
pengelolaan bangunan air, seperti analisis banjir, ketersediaan air,
sedimentasi waduk dan lain-lain.

21

2.5 Analisis Hidrologi
Analisis hidrologi bertujuan untuk mengetahui karakteristik hidrologi di
daerah aliran sungai yang akan ditinjau. Pengertian yang terkandung
didalamnya adalah bahwa informasi dan besaran-besaran yang diperoleh
dalam analisis hidrologi merupakan

masukan penting dalam analisis

selanjutnya. Analisis hidrologi digunakan untuk menentukan besarnya debit
andalan untuk memperkirakan besar daya listrik yang dapat terbangkitkan.
Data untuk penentuan debit andalan pada tugas akhir ini adalah data debit
jam-jaman di Way Besai, dimana data debit tersebut digunakan untuk
mendapatkan nilai probabilitas 80% untuk dijadikan debit andalan. Sebelum
menghitung debit andalan tersebut, sebelumnya melakukan pengecekan
kesesuaian data hujan di Suoh dan data debit di Way Besai.

Hal ini

dilakukan karena data debit di Way Gunung Lanang tidak ada namun
memiliki data curah hujan real time di Suoh serta luas DAS dari Way
Gunung Lanang, Way Semaka, Way Besai.

Adapun langkah-langkah dalam analisis hidrologi adalah sebagai berikut:
a. Menentukan Daerah Aliran Sungai (DAS) beserta luasnya
b. Pengecekan keakuratan Metode Regionalisasi
Metode Regionalisasi merupakan suatu metode yang melihat bentuk fisik
karakterisitik suatu wilayah, dimana dalam ilmu hidrologi adalah DAS
(Daerah Aliran Sungai), yang bertujuan agar dapat mengetahui
keseragaman suatu DAS.
c. Perhitungan Debit Andalan (Low Flow Analysis)

22

Debit andalan merupakan debit minimal sungai yang sudah ditentukan
yang dapat dipakai untuk memenuhi kebutuhan air. Analisis ketersediaan
air adalah dengan membandingkan kebutuhan air total termasuk
kebutuhan

air

untuk

PLTMH

dengan

ketersedian

air

setelah

dibandingkan akan didapat kelebihan atau defisit air pada setiap
bulannya, baik pada saat musim hujan ataupun musim kemarau. Secara
umum debit andalan dinyatakan data aliran sungai/curah hujan dengan
debit andalan 80% dan 90% agar PLTMH dapat berfungsi dengan baik
termasuk pada musim kemarau. Analisis debit andalan bertujuan untuk
mendapatkan potensi sumber air yang berkaitan dengan rencana
pembangunan PLTMH. Perhitungan debit andalan dihitung berdasarkan
metode FDC .

1. Metode FDC
Debit andalan didapatkan dari flow duration curve untuk presentase
keandalan yang diperlukan. Debit andalan pada umumnya dianalisis
sebagai debit rata-rata untuk periode 10 hari, setengah bulanan atau
bulanan. Kemungkinan tak terpenuhi dapat ditetapkan 20%, 30%
atau nilai lainnya untuk menilai tersedianya air berkenaan
dengan kebutuhan pengambilan (diversion requirement).
Debit andalan yang optimal didapatkan melalui analisis dengan
menggunakan metode catatan debit sungai dan atau apabila catatan
debit itu terdapat bagian yang tidak ada, maka digunakan hasil
analisis sebagaimana dijabarkan di atas.

23

Flow

duration

curve

dilakukan

dengan

cara

data

debit

pencatatan pos duga muka air untuk jangka waktu tertentu
disusun dari angka terbesar hingga terkecil dan tiap debit
diberikan probabilitas yang dihitung dengan persamaan Weibull
berikut ini.
i
( x 100 %)

P =

(2.7)

n+1
dengan :
p = probabilitas terlampaui (%),
i = nomor urut debit,
n = jumlah data debit.
Debit perkiraan dan probabilitas digambarkan dalam flow duration curve
yang menggambarkan probabilitas/persentase ketersediaan air pada sumbu
ordinat dan besar debit andalan pada sumbu aksis.
Debit andalan didapatkan dari flow duration curve untuk persentase
keandalan yang diperlukan. Catatan debit atau hasil analisis empiris akan
dianalisis kembali

untuk

mendapatkan peluang keandalan

yang

diperlukan yang dapat dipilih keandalan lebih besar dari persentase
tertentu yang telah ditetapkan, misalnya 90%, 80% atau nilai lainnya.
Tahap ini dapat menggunakan beberapa metode untuk
seberapa besar keandalan

menentukan

aliran. Hasil dari tahap ini digunakan nilai

terkecil yang memungkinkan sehingga didapat jumlah aman debit
keandalan.

24

Dalam (Sandro, 2009) menjelaskan bahwa bentuk grafik dari FDC adalah
logaritmik yang memenuhi persamaan berikut :
y  ln a / x   1 / b

y : Log normalised stream flow
x : Peluang terlampaui
a : Intersep aliran
b : Sebuah konstanta yang mengendalikan kemiringan kurva
Dalam membuat kurva FDC kita harus menentukan debit sungai terlebih
dahulu. Debit sungai merupakan laju aliran yang didefinisikan sebagai hasil
bagi antara volum air yang terlewati pada suatu penampang per satuan
waktu.
Debit (discharge, Q) atau laju volume aliran sungai umumnya dinyatakan
dalam satuan volum per satuan waktu dan diukur pada suatu titik atau outlet
yang terletak pada alur sungai yang akan diukur. Besar debit atau aliran
sungai diperoleh dari hasil pengukuran kecepatan aliran yang melalui suatu
luasan penampang basah. Metode pengukuran debit ini dikenal dengan
istilah metode kecepatan-luas (velocity-area method).
Data debit sungai dengan menggunakan hasil pengukuran luas penampang
basah dan kecepatan aliran umumnya telah direkap dan diformulasikan
dalam suatu persamaan dan kurva tinggi muka air-debit aliran sungai atau
lebih dikenal dengan istilah stage-discharge rating cuve yang senantiasa
dikoreksi untuk setiap kurun waktu atau peristiwa tertentu.

25

2.6 Aliran pada Saluran Terbuka

Aliran dalam suatu saluran dapat berupa aliran saluran terbuka (open chanel
flow) maupun saluran tertutup (pipe flow). Pada aliran saluran terbuka
terdapat permukaan air yang bebas (free surface). Permukaan bebas ini
dapat dipengaruhi oleh tekanan udara luar secara langsung. Sedangkan pada
aliran saluran tertutup tidak terdapat permukaan yang bebas, hal ini
dikarenakan seluruh saluran diisi oleh air.

Pada aliran saluran tertutup

permukaan air secara tidak langsung dipengaruhi oleh tekanan udara luar,
kecuali hanya oleh tekanan hidraulika yang ada dalam aliran saja. Pada
aliran saluran terbuka untuk penyederhanaan dianggap bahwa aliran sejajar,
kecepatan beragam dan kemiringan kecil.
Dalam hal ini permukaan air merupakan garis derajat hidraulika dan
dalamnya air sama dengan tinggi tekanan. Meskipun kedua jenis aliran
hampir sama, penyelesaian masalah aliran dalam saluran terbuka jauh lebih
sulit dibanding dengan aliran pipa tekan. Hal ini desebabkan karena
permukaan air bebas cenderung bebas sesuai dengan waktu dan ruang juga
bahwa kedalaman aliran, debit, kemiringan dasar saluran dan kedudukan
permukaan bebas saling bergantung satu sama lainnya. Aliran dalam suatu
saluran tertutup tidak selalu merupakan aliran pipa.
Menurut Haryoyo (1999), apabila terdapat permukaan bebas, harus
digolongkan sebagai aliran saluran terbuka. Sebagai contoh saluran drainase
air hujan yang merupakan saluran tertutup, biasanya dirancang untuk aliran

26

saluran terbuka sebab aliran saluran drainase diperkirakan hampir setiap saat
memiliki permukaan bebas.
Selanjutnya

menurut

Haryono

(1999),

penggolongan

jenis

aliran

berdasarkan perubahan kedalaman aliran sesuai dengan perubahan ruang
dan waktu di bagi 2, yaitu aliran lunak (steady flow) dan aliran tidak lunak
(unsteady flow).
1.

Aliran lunak (steady flow). Aliran lunak adalah aliran yang
mempunyai kedalaman tetap untuk selang waktu tertentu.

Aliran

lunak diklasifikasikan menjadi:
a. Aliran seragam (uniform flow). Alir