Evaluasi Kinerja Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro Desa Jamur Gele Kecamatan Putri Betung Kabupaten Gayo Lues Provinsi Aceh

97

LAMPIRAN DOKUMENTASI & DATA

Foto Dokumentasi

Gambar. Bak ukur

ga

Gambar. Bendung Pengalih Intake

Gambar. Bendung Pengalih Intake

Gambar. Saluran Pembawa

99

Gambar. Bak Penenang

Gambar .Pipa Pesat

96

DAFTAR PUSTAKA

Dandekar,MM,1991,Pembangkit Listrik Tenaga Air,Penerbit Universitas Indonesia,Jakarta.

Kamiana,i made,2012,Teknik Perhitungan Debit Rencana Bangunan Air,Graha Ilmu,Yogyakarta.

Ir.Patty,O.F.1995,Tenaga Air,Penerbit Erlangga,Surabaya.

Soemarto, C.D, 1999,Hidrologi Teknik, Penerbit Erlangga, Jakarta.

Subarkah, Imam, 1978,Hidrologi Untuk Perencanaan Bangunan Air, Penerbit Idea Dharma, Bandung.

Triatmodjo, Bambang,1996,Hidraulika I, Penerbit Beta 0ffset, Yogyakarta. Triatmodjo, Bambang, 2003,Hidraulika II, Penerbit Beta 0ffset, Yogyakarta.

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

Adapun langkah-langkah penulis lakukan dalam penelitian evaluasi kinerja pembangkit listrik mikrohidro yang berada di desa Jamur Gele Kec.Putri Betung Kab.Gayo Lues adalah sebagai berikut :

a) Lokasi penelitian b) Pengumpulan Data

c) Analisis Metode Meteorological Water Balance Dr.F.J Mock d) Analisis Debit Andalan ( Qn )

e) Klarifikasi Tinggi Jatuh ( head )

f) Menghitung Daya yang dihasilkan

Adapun diagram alir penelitian ini adalah sebagai berikut :

3.1 Lokasi Penelitian

Study Literatur

Pengumpulan data

Data curah hujan

Peta Topografi Peta Sungai & Debit Sungai Pengolahan Data curah hujan

Analisis Data & Evaluasi

Analisis Metode

F.J Mock Analisis Debit

Andalan

Klarifikasi Tinggi Jatuh

Perhitungan Daya yang dihasilkan

59

Penelitian ini dilakukan di sungai Jamur Gele yang merupakan sungai paling dekat dari Kota Blangkejeren yang jarak ± 38 KM.

3.2 Pengumpulan Data

Untuk mencapai tujuan dan sasaran penelitian ini maka tahapan yang dilakukan oleh penulis adalah sebagai berikut :

1.Study Literatur

Mengumpulkan dan mempelajari bahan-bahan atau teori-teori dari beberapa buku ,artikel ilmiah yang berkaitan dengan pembangkit listrik tenaga hidro ( air ) untuk penulisan tugas akhir ini.

2. Pengumpulan Data

Data-data yang diperlukan yang tediri dari :

a. Data primer.Contoh foto dokumentasi yang memperlihatkan kondisi PLTMH dan informasi-informasi yang berhubungan dengan PLTMH.

b. Data sekunder adalah data yang didapat dari hasil pengukuran sebelumnya oleh pihak lain atau instansi terkait.Contoh as back drawing,data curah hujan dan data debit sungai.

3.3 Metode Meteorological Water Balance Dr.F.J.Mock

Metode ini ditemukan oleh Dr.F.J Mock pada tahun 1973 dimana metode ini didasarkan atas fenomena alam dibeberapa tempat di Indonesia.Dengan metode ini,besarnya aliran dari data curah hujan,karakteristik hidrologi daerah pengaliran dan evapotranspirasi dapat dihitung.Adapun ketentuan dari metode ini adalah sebagai berikut :

1. Datameteorology

Data meteorologi ini adalah mencakup curah hujan bulanan dan data curah hujan harian,data klimatologi yang berupa data kecepatan angin,kelembapan

udara,temperatur udara dan penyinaran matahari. 2. Evapotranspirasi Aktual (Ea )

Penentuan harga Ea ditentukan berdasarkan persamaan : E = Eto x d/30 x m

E = Etox ( m/20 ) x ( 18-n ) Ea = Eto – E

m = 10 – 40% untuk lahan erosi m = 30 – 50% untuk lahan sawah

3. Keseimbangan Air dipermukaan tanah ( ΔS )

• Air hujan yang mencapai permukaan tanah dapat dirumuskan sebagai berikut :

ΔS = R – Ea

Dimana : ΔS = keseimbangan air dipermukaan tanah

R = hujan bulanan

Ea = evapotranspirasi aktual

• Perubahan kandungan air tanah

• Kapasitas kelembapan tanah

• Kelebihan air

• Besarnya air lebih

4. Limpasan dan penyimpanan air tanah * Infiltrasi ( i )

I = koefesien i x WS Dimana : WS = kelebihan air

61

• Penyimpanan air tanah

• Limpasan

• Banyaknya air tersedia dari sumbernya

3.4 Debit Andalan ( Qn )

Debit andalan adalah debit minimum sungai untuk kemungkinan terpenuhi yang sudah ditentukan yang dapat dipakai untuk pembangkit.Antisipasi keadaan ini perlu dilakukan dengan memasukan dari curah hujan di Daerah Aliran Sungai,evapotranspirasi,vegetasi,dan karakteristik geologi aliran sungai. 3.5 Klarifikasi pengukuran head ( H )

Pengukuran head dapat dilakukan dengan menggunakan peta tofografi atau beberapa metode pengukuran,contoh pengukuran dengan waterfas,theodolit dll.

3.6 Menghitung Daya yang dihasilkan P = Qn . H . ρ . ηtotal

Dimana :

 Qn = debit andalan ( mᵌ/s )  H = tinggi jatuh efektif ( m )  ρ = masa jenis air

BAB IV

ANALISA DAN PEMBAHASAN

4.1 Kondisi Komponen-Komponen PLTMH

4.1.1 Dam/Bendung Pengalih intake (Diversion Weir Dan Intake)

Sesuai hasil survey kondisi intake masih berfungsi mengarahkan air dari sungai masuk ke dalam saluran pembawa (headrace) dalam kondisi baik dan tidak ada perubahan volume pada bendung pengalih intake.Seperti terlihat pada gambar 4.1.1

Gambar 4.1.1 Dam/bendung pengalih intake (diversion weir dan intake).

4.1.2.Saluran Pembawa (Head Race)

Sesuai hasil survey kondisi saluran pembawa yang berfungsi sebagai mengalirkan/membawa air dari intake ke forebay dalam panjang saluran 470 meter ini dalam kondisi baik.Seperti terlihat pada gambar 4.1.2

63

Gambar 4.1.2 saluran pembawa (Head Race) 4.1.3.Saluran pembuang (Spillway)

Sesuai hasil survey kondisi saluran pembuang ini yang berfungsi sebagai Bangunan yang memungkinkan agar kelebihan air di dalam Headrace untuk melimpah kembali ke dalam sungai dalam kondisi baik tetapi dalam perawatan pada bangunan tersebut kurang karena dapat kita lihat pada pintu air sudah tidak lagi dalam kurang baik. seperti dapat dilihat pada Gambar 4.1.3

Sehingga yang kondisi sekarang sudah diperbaharui,seperti terlihat pada gambar 4.1.3.1

Gambar 4.1.3.1 Saluran Pembuang (spillway)

4.1.4.Bak Penenang

Sesuai hasil survey pada lokasi bak penenang ini yang berfungsi sebagai penyaring terakhir seperti settling basin untuk menyaring benda-benda yang masih tersisa dalam aliran air, dan merupakan tempat permulaan pipa pesat (penstock) yang mengendalikan aliran menjadi minimum sebagai antisipasi aliran yang cepat pada turbin tanpa menurunkan elevasi muka air yang berlebihan dan menyebabkan arus baik,masih dalam kondisi baik yang berukuran (8mx2mx2m). Seperti terlihat pada gambar 4.1.4

65

Gambar 4.1.4 Bak Penenang ( kondisi lalu )

Akan tetapi yang sekarang telah diperbesar dengan berukuran (10m x 3m x 2.5 m) seperti terlihat pada gambar 4.1.4.1

4.1.5 Saringan

Saringan berfungsi untuk mencegah masuknya sampah yang mengapung,seperti terlihat pada gambar 4.1.5

Gambar 4.1.5 saringan ( kondisi dulu )

Kondisi yang sekarang dapat dilihat seperti gambar 4.1.5.1 dibawah ini

67

4.1.6. Pipa Pesat (Penstock)

Dari hasil survey pada Pipa pesat yang berfungsi sebagai pipa bertekanan yang membawa air dari Forebay ke dalam Power House ini dengan panjang pipa dulu (warna merah) 126 m diameter pipa 3,80 cm dan pipa sekarang ( warna biru ) 129 m berdiameter 5,70 cm dalam kondisi baik. Seperti dapat kita lihat pada Gambar 4.1.6 .

Gambar 4.1.6 pipa pesat ( kondisi dulu/sekarang )

4.1.7. Rumah Pembangkit (Power House)

Sesuai hasil survei, rumah pembangkit ini sebagai komponen bangunan sipil yang di dalamnya terdapat turbin, generator dan peralatan kontrol dalam kondisi baik, tetapi bangunan power house ini kurang dalam perawatan, seperti dapat kita lihat pada Gambar 4.1.7 .

Gambar 4.1.7 Power house dan generator ( kondisi dulu )

Gambar 4.1.7 Power house dan generator ( kondisi sekarang) Jenis pipa yang dipakai adalah cross flow ( x-flow )

69

No Tahun Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nov Des

1 2003 238,00 145,48 324,56 209,55 154,88 125,65 209,88 145,68 378,99 346,99 476,87 567,88 2 2004 189,66 235,78 214,77 367,40 210,88 105,88 109,55 209,70 298,65 319,78 467,20 564,83 3 2005 290,98 134.76 201,50 124,66 309,44 334,45 89,40 168,99 478,86 247,99 347,99 698,98 4 2006 300,54 234,50 75,83 267,66 289.76 290,44 230,47 260,83 267,69 345,99 456,12 432,65 5 2007 340,56 - 151,86 171,86 341,15 183,81 218,81 306,58 393,72 321,71 389,19 419,22 6 2008 93,67 71,63 341,31 544,57 544,55 516,07 509,46 419,76 553,54 818,36 1301,60 1438,60 7 2009 360,00 188,00 289,00 242,00 171,00 124,00 106,00 147,00 269,00 620,00 287,00 194,00 8 2010 140,00 149,00 293,00 103,00 142,00 143,00 237,00 213,00 264,00 164,00 299,00 377,00 9 2011 328,85 211,98 270,56 138,99 255,51 197,93 57,44 188,88 300,11 273,76 258,39 168,89

4.2. Evaluasi Data

Dari data yang diperoleh selama penelitian, baik data primer maupun data sekunder, dilakukan perhitungan terhadap data tersebut dengan metode seperti telah dijelaskan pada babsebelumnya (Bab III Metodologi Penelitian). Berdasarkan hasil perhitungan yang diperoleh, dilakukan analisis secara komprehensif dari beberapa faktor yang saling terkait.

4.2.1.Analisis Data Curah Hujan

Data hujan yang diperoleh dari 3 (tiga) stasiun penakar hujan, yaitu St. Hujan SMPK Distan, St. Hujan SMPK Sare dan St. Hujan SMPK Dinas Pertanian Kabupaten Gayo Lues, digunakan untuk menghitung curah hujan regional untuk DAS Jamur Gele.

Metode yang digunakan adalah metode rata-rata aljabar. Hal ini disebabkan ketiga stasiun hujan tersebut di atas berada di luar DAS Jamur Gele, sehingga perhitungan dengan metode poligon Thiessen tidak dapat dilakukan. Hasil perhitungan dapat dilihat pada Tabel 4.1.

Dari hasil perhitungan di atas, terlihat bahwa curah hujan maksimum rata-rata terjadi di bulan Desember sebesar 543,04 mm dan terendah terjadi di bulan Februari sebesar 142,84 mm.

4.2.2. Perhitungan Metode Emperis Debit Andalan Sungai

Dalam menentukan ketersediaan air atau debit andalan pada DAS Sungai Jamur Gele, digunakan Metode F.J. Mock untuk tiap bulannya selama 10 tahun. Data yang menjadi parameter dalam menentukan debit andalan antara lain:

1. Data Curah hujan bulanan rata-rata 2. Data Evapotranspirasi Potensial 3. Data jumlah harian hujan

Adapun langkah perhitungan ketersediaan air atau debit anadalan pada DAS Jamur Gele dengan metode F.J.Mock dapat dilihat pada contoh perhitungan pada bulan Januari tahun 2003 sebagai berikut:

1. Data Meteorologi

a. Curah hujan bulan (R) = 38,33 mm/bln b. Jumlah hari hujan (n) = 15 hari

2. Evapotranspirasi aktual (Ea)

a. Evapotranspirasi potensial (Eto) = 36,00 mm/bln b. Permukaan lahan terbuka (m) = 20 %

71

d. Evapotranspirasi terbatas (Ee)

3. Keseimbangan air a. ΔS = R – Ea

= 238,00 – 35.50 = 202.50 mm/bulan b. Limpasan Badai (PF = 5 %)

Jika : ΔS ≥ 0 maka PF = 0

ΔS ≤ 0 Hujan Bulanan (R) x 0,05

PF = 0

c. Kandungan air tanah (SS) Jika : R > Ea maka, SS = 0

R < Ea maka, SS = ΔS – PF SS = 0

d. Kapasitas kelembaban tanah akhir

Jika : SS = 0 maka kapasitas kelembaban air tanah = 200

SS = 0, maka kapasitas kelembaban air tanah = kandungan air tanah e. Kelebihan air (WS)

WS = Δs – SS = 202,50 – 0,00 = 202,50 mm/bulan

Karena air hujan dapat masuk kedalam tanah, sehingga terjadi kelebihan air sebanyak 202,50 mm/bulan

4. Limpasan dan Penyimpngan Air a. Faktor infiltrasi (i) di ambil 0,4 b. Faktor resesi air tanah (k) diambil 0,6 c. Infiltrasi (I)

I = i x WS = 0,4 x 202,50 = 81,00 mm/bulan d. Volume air tanah (G)

G = 0,50 (1+K) x I

= 0.50 (1+ 0.60) X 81,00 = 64.80 mm/bulan

e. L = K (Vn-1) = Vn-1 = 100 = 0,60 x 100

= 60,00

f. Total volume penyimpangan air tanah (Vn) Vn = [0,50 (1+k) x I + k (Vn-1)

= 64,80 + 60.00 = 124,80 mm/bulan

g. Perubahan volume aliran dalam tanah (ΔVn)

ΔVn = Vn – Vn-1 = 124,80 – 100 = 24,80

73

h. Aliran dasar (BF) BF = I – ΔVn

= 81,00 - 24,00 = 56,20 mm/bulan

i. Limpasan Langsung (DR) DR = WS – I + PF

= 202,50 – 81,00 + 0 = 121,50 mm/bulan j. Total Limpasan (Tro)

Tro = BF + DR = 56,20 +121,50 = 177,70 mm/bulan k. Debit Sungai (Q)

Diketahui data-data sebagai berikut : - Luasan Cathmen Area, A = 47969 m2

- Jumlah hari dalam bulan januari = 31 hari

= 2678400 detik Maka untuk debit tersedia dapat dihitung sebagai berikut : Debit tersedia bulan n (Qn)

Qn = Tro x A

= 3,17 /det

2678400 47900 10

70 ,

177 3 ₃

m x

x

=

−

Perhitungan debit bulan Januari 2003 di atas dan bulan selanjutnya dari tahun 2003 – 2012 disajikan dalam bentuk tabel (lihat Tabel 4.16 – Tabel 4.26).

Debit andalan yang ekonomis ditentukan menurut pedoman Technical Participation Manual for Small Hydroelectric Power Develovement yang dikeluarkan oleh New Energy Foundation, MITI Japan. Memperhatikan kurva durasi debit aliran, maka dapat dipilih debit disain yang efektif. Pada presentase kejadian 70% diperoleh debit sebesar 0,101 m3/det. Dan pada persentase kejadian 100% diperoleh debit 0,026 m3/det. Sehingga debit desain ditetapkan sebesar 0,101 m3/det.

75

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Agt Sep Oct Nov Des

I

1 Hujan Bulan mm/bln Data 238,00 145,48 324,56 209,55 154,88 125,65 209,88 145,68 378,99 346,99 476,87 567,88

2 Hari Hujan (n) Hari Data 15 12 16 18 12 10 8 16 15 17 18 12

II

3 Evapotranspirasi Potensial (Eto) mm/bln Data 36,60 50,10 61,20 68,40 69,00 72,30 70,20 64,80 57,90 52,80 42,30 35,40 4 permukaan lahan yang terbuka (m) % Asumsi 20,00 20,00 20,00 20,00 20,00 20,00 20,00 20,00 20,00 20,00 20,00 20,00 5 (Eto/Ea) = m/20 x (18 - n) % Hitung 3,00 6,00 2,00 0,00 6,00 8,00 10,00 2,00 3,00 1,00 0,00 6,00 6 Ee = Eto x (m20) x (18 - n) mm/bln 3x5 1,10 3,01 1,22 0,00 4,14 5,78 7,02 1,30 1,74 0,53 0,00 2,12 7 Ea = Eto - Ee mm/bln 3-6 35,50 47,09 59,98 68,40 64,86 66,52 63,18 63,50 56,16 52,27 42,30 33,28

III

8 Δs = R -Ea mm/bln 1-7 202,50 98,39 264,58 141,15 90,02 59,13 146,70 82,18 322,83 294,72 434,57 534,60

9 Limpasan Badai (PF = 5%) PFxR 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

10 Kandungan Air Tanah (SS) mm/bln 8-9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

11 Kapasitas Kelembapan Tanah mm/bln 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 12 Kelebihan Air (WS) mm/bln 8-10 202,50 98,39 264,58 141,15 90,02 59,13 146,70 82,18 322,83 294,72 434,57 534,60

IV

13 Infiltrasi (I) mm/bln 12 x I 81,00 39,35 105,83 56,46 36,01 23,65 58,68 32,87 129,13 117,89 173,83 213,84 14 Vol. Air Tanah, G=0.5(1+k).I 64,80 31,48 84,67 45,17 28,81 18,92 46,94 26,30 103,30 94,31 139,06 171,07 15 L = k.(Vn-1) 60,00 74,88 63,82 89,09 80,56 65,62 50,72 58,60 50,94 92,55 112,11 150,71 16 Volume Penyimpanan (Vn) 14+15 124,80 106,36 148,48 134,26 109,36 84,54 97,67 84,90 154,24 186,86 251,18 321,78 17 ΔVn = Vn - Vn-1 24,80 -18,44 42,12 -14,23 -24,90 -24,82 13,13 -12,77 69,35 32,61 64,32 70,60 18 Aliran Dasar (BF) mm/bln 13-17 56,20 57,79 63,71 70,69 60,91 48,48 45,55 45,64 59,78 85,27 109,51 143,24 19 Limpasan Langsung (DR) mm/bln 9+12-13 121,50 59,03 158,75 84,69 54,01 35,48 88,02 49,31 193,70 176,83 260,74 320,76 20 Total Limpasan (Tro) mm/bln 18+19 177,70 116,82 222,46 155,38 114,92 83,96 133,57 94,95 253,48 262,11 370,25 464,00

21 Debit Bulanan m3/s TroxA 3,17 2,31 3,97 2,87 2,05 1,55 2,39 1,70 4,68 4,68 6,83 8,29

31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31

Tabel 4.16 Analisa Debit Andalan dengan Metode F.J. Mock Sungai Jamur Gele 2003

Evaporasi Aktual (Ea)

Keseimbangan Air

Limpasan dan Penyimpanan Air Tanah

Jumlah Hari

BULAN

No URAIAN SAT KET

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Agt Sep Oct Nov Des I

1 Hujan Bulan mm/bln Data 189.66 235.78 214.77 367.40 210.88 105.88 109.55 209.70 298.65 319.78 467.20 564.83

2 Hari Hujan (n) Hari Data 15 12 16 18 12 10 8 16 15 17 18 12

II

3 Evapotranspirasi Potensial (Eto) mm/bln Data 36.60 50.10 61.20 68.40 69.00 72.30 70.20 64.80 57.90 52.80 42.30 35.40 4 permukaan lahan yang terbuka (m) % Asumsi 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 5 (Eto/Ea) = m/20 x (18 - n) % Hitung 3.00 6.00 2.00 0.00 6.00 8.00 10.00 2.00 3.00 1.00 0.00 6.00 6 Ee = Eto x (m20) x (18 - n) mm/bln 3x5 1.10 3.01 1.22 0.00 4.14 5.78 7.02 1.30 1.74 0.53 0.00 2.12 7 Ea = Eto - Ee mm/bln 3-6 35.50 47.09 59.98 68.40 64.86 66.52 63.18 63.50 56.16 52.27 42.30 33.28

III

8 Δs = R -Ea mm/bln 1-7 154.16 188.69 154.79 299.00 146.02 39.36 46.37 146.20 242.49 267.51 424.90 531.55

9 Limpasan Badai (PF = 5%) PFxR 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

10 Kandungan Air Tanah (SS) mm/bln 8-9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

11 Kapasitas Kelembapan Tanah mm/bln 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 12 Kelebihan Air (WS) mm/bln 8-10 154.16 188.69 154.79 299.00 146.02 39.36 46.37 146.20 242.49 267.51 424.90 531.55

IV

13 Infiltrasi (I) mm/bln 12 x I 61.66 75.47 61.92 119.60 58.41 15.75 18.55 58.48 96.99 107.00 169.96 212.62 14 Vol. Air Tanah, G=0.5(1+k).I 49.33 60.38 49.53 95.68 46.73 12.60 14.84 46.78 77.60 85.60 135.97 170.10 15 L = k.(Vn-1) 60.00 65.60 75.59 75.07 102.45 89.51 61.26 45.66 55.47 79.84 99.26 141.14 16 Volume Penyimpanan (Vn) 14+15 109.33 125.98 125.12 170.75 149.18 102.10 76.10 92.44 133.06 165.44 235.23 311.24 17 ΔVn = Vn - Vn-1 9.33 16.65 -0.86 45.63 -21.57 -47.07 -26.00 16.34 40.62 32.38 69.79 76.00 18 Aliran Dasar (BF) mm/bln 13-17 52.33 58.83 62.77 73.97 79.98 62.82 44.55 42.14 56.38 74.63 100.17 136.62 19 Limpasan Langsung (DR) mm/bln 9+12-13 92.49 113.21 92.88 179.40 87.61 23.62 27.82 87.72 145.49 160.50 254.94 318.93 20 Total Limpasan (Tro) mm/bln 18+19 144.83 172.04 155.65 253.37 167.59 86.44 72.37 129.85 201.87 235.13 355.11 455.55

21 Debit Bulanan m3/s 20xA 2.59 3.40 2.78 4.68 2.99 1.60 1.29 2.32 3.73 4.20 6.55 8.14

Data Meteorologi

Evaporasi Aktual (Ea)

Keseimbangan Air

Limpasan dan Penyimpanan Air Tanah

Tabel 4.17 Analisa Debit Andalan dengan Metode F.J. Mock Sungai Jamur Gele 2004

77

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Agt Sep Oct Nov Des

I

1 Hujan Bulan mm/bln Data 290.98 134.76 201.50 124.66 309.44 334.45 89.40 168.99 478.86 247.99 347.99 698.98

2 Hari Hujan (n) Hari Data 15 12 16 18 12 10 8 16 15 17 18 12

II

3 Evapotranspirasi Potensial (Eto) mm/bln Data 36.60 50.10 61.20 68.40 69.00 72.30 70.20 64.80 57.90 52.80 42.30 35.40 4 permukaan lahan yang terbuka (m) % Asumsi 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 5 (Eto/Ea) = m/20 x (18 - n) % Hitung 3.00 6.00 2.00 0.00 6.00 8.00 10.00 2.00 3.00 1.00 0.00 6.00 6 Ee = Eto x (m20) x (18 - n) mm/bln 3x5 1.10 3.01 1.22 0.00 4.14 5.78 7.02 1.30 1.74 0.53 0.00 2.12 7 Ea = Eto - Ee mm/bln 3-6 35.50 47.09 59.98 68.40 64.86 66.52 63.18 63.50 56.16 52.27 42.30 33.28

III

8 Δs = R -Ea mm/bln 1-7 255.48 87.67 141.52 56.26 244.58 267.93 26.22 105.49 422.70 195.72 305.69 665.70

9 Limpasan Badai (PF = 5%) PFxR 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

10 Kandungan Air Tanah (SS) mm/bln 8-9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

11 Kapasitas Kelembapan Tanah mm/bln 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 12 Kelebihan Air (WS) mm/bln 8-10 255.48 87.67 141.52 56.26 244.58 267.93 26.22 105.49 422.70 195.72 305.69 665.70

IV

13 Infiltrasi (I) mm/bln 12 x I 102.19 35.07 56.61 22.50 97.83 107.17 10.49 42.19 169.08 78.29 122.28 266.28 14 Vol. Air Tanah, G=0.5(1+k).I 81.75 28.05 45.29 18.00 78.27 85.74 8.39 33.76 135.26 62.63 97.82 213.03 15 L = k.(Vn-1) 60.00 85.05 67.86 67.89 51.54 77.88 98.17 63.94 58.62 116.33 107.37 123.12 16 Volume Penyimpanan (Vn) 14+15 141.75 113.10 113.15 85.89 129.80 163.62 106.56 97.69 193.88 178.96 205.20 336.14 17 ΔVn = Vn - Vn-1 41.75 -28.65 0.05 -27.26 43.91 33.82 -57.06 -8.87 96.19 -14.92 26.24 130.95 18 Aliran Dasar (BF) mm/bln 13-17 60.44 63.71 56.56 49.76 53.92 73.36 67.55 51.06 72.89 93.21 96.04 135.33 19 Limpasan Langsung (DR) mm/bln 9+12-13 153.29 52.60 84.91 33.76 146.75 160.76 15.73 63.29 253.62 117.43 183.41 399.42 20 Total Limpasan (Tro) mm/bln 18+19 213.73 116.31 141.48 83.52 200.67 234.12 83.28 114.36 326.51 210.64 279.45 534.76

21 Debit Bulanan m3/s 20xA 3.82 2.30 2.53 1.54 3.58 4.32 1.49 2.04 6.03 3.76 5.16 9.55

31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31

Data Meteorologi

Evaporasi Aktual (Ea)

Keseimbangan Air

Limpasan dan Penyimpanan Air Tanah

Jumlah Hari

Tabel 4.18 Analisa Debit Andalan dengan Metode F.J. Mock Sungai Jamur Gele 2005

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Agt Sep Oct Nov Des I

1 Hujan Bulan mm/bln Data 300.54 234.50 75.83 267.66 289.76 290.44 230.47 260.83 267.69 345.99 456.12 432.65

2 Hari Hujan (n) Hari Data 15 12 16 18 12 10 8 16 15 17 18 12

II

3 Evapotranspirasi Potensial (Eto) mm/bln Data 36.60 50.10 61.20 68.40 69.00 72.30 70.20 64.80 57.90 52.80 42.30 35.40 4 permukaan lahan yang terbuka (m) % Asumsi 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 5 (Eto/Ea) = m/20 x (18 - n) % Hitung 3.00 6.00 2.00 0.00 6.00 8.00 10.00 2.00 3.00 1.00 0.00 6.00 6 Ee = Eto x (m20) x (18 - n) mm/bln 3x5 1.10 3.01 1.22 0.00 4.14 5.78 7.02 1.30 1.74 0.53 0.00 2.12 7 Ea = Eto - Ee mm/bln 3-6 35.50 47.09 59.98 68.40 64.86 66.52 63.18 63.50 56.16 52.27 42.30 33.28

III

8 Δs = R -Ea mm/bln 1-7 265.04 187.41 15.86 199.26 224.90 223.92 167.29 197.33 211.53 293.72 413.82 399.37

9 Limpasan Badai (PF = 5%) PFxR 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

10 Kandungan Air Tanah (SS) mm/bln 8-9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

11 Kapasitas Kelembapan Tanah mm/bln 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 12 Kelebihan Air (WS) mm/bln 8-10 265.04 187.41 15.86 199.26 224.90 223.92 167.29 197.33 211.53 293.72 413.82 399.37

IV

13 Infiltrasi (I) mm/bln 12 x I 106.02 74.96 6.34 79.70 89.96 89.57 66.92 78.93 84.61 117.49 165.53 159.75 14 Vol. Air Tanah, G=0.5(1+k).I 84.81 59.97 5.07 63.76 71.97 71.66 53.53 63.14 67.69 93.99 132.42 127.80 15 L = k.(Vn-1) 60.00 86.89 88.11 55.91 71.81 86.26 94.75 88.97 91.27 95.37 113.62 147.62 16 Volume Penyimpanan (Vn) 14+15 144.81 146.86 93.19 119.68 143.77 157.92 148.28 152.12 158.96 189.36 246.04 275.42 17 ΔVn = Vn - Vn-1 44.81 2.05 -53.67 26.49 24.10 14.15 -9.64 3.83 6.84 30.41 56.68 29.38 18 Aliran Dasar (BF) mm/bln 13-17 61.20 72.92 60.01 53.22 65.86 75.42 76.55 75.10 77.77 87.08 108.85 130.37 19 Limpasan Langsung (DR) mm/bln 9+12-13 159.02 112.44 9.51 119.56 134.94 134.35 100.37 118.40 126.92 176.23 248.29 239.62 20 Total Limpasan (Tro) mm/bln 18+19 220.23 185.36 69.53 172.77 200.80 209.78 176.93 193.50 204.68 263.31 357.14 369.99

21 Debit Bulanan m3/s 20xA 3.93 3.66 1.24 3.19 3.59 3.87 3.16 3.46 3.78 4.70 6.59 6.61

31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31

Evaporasi Aktual (Ea)

Keseimbangan Air

Limpasan dan Penyimpanan Air Tanah

Jumlah Hari

No URAIAN SAT KET BULAN

79

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Agt Sep Oct Nov Des

I

1 Hujan Bulan mm/bln Data 340.56 0.00 151.86 171.86 341.15 183.81 218.81 306.58 393.72 321.71 389.19 419.22

2 Hari Hujan (n) Hari Data 15 12 16 18 12 10 8 16 15 17 18 12

II

3 Evapotranspirasi Potensial (Eto) mm/bln Data 36.60 50.10 61.20 68.40 69.00 72.30 70.20 64.80 57.90 52.80 42.30 35.40 4 permukaan lahan yang terbuka (m) % Asumsi 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 5 (Eto/Ea) = m/20 x (18 - n) % Hitung 3.00 6.00 2.00 0.00 6.00 8.00 10.00 2.00 3.00 1.00 0.00 6.00 6 Ee = Eto x (m20) x (18 - n) mm/bln 3x5 1.10 3.01 1.22 0.00 4.14 5.78 7.02 1.30 1.74 0.53 0.00 2.12 7 Ea = Eto - Ee mm/bln 3-6 35.50 47.09 59.98 68.40 64.86 66.52 63.18 63.50 56.16 52.27 42.30 33.28

III

8 Δs = R -Ea mm/bln 1-7 305.06 -47.09 91.88 103.46 276.29 117.29 155.63 243.08 337.56 269.44 346.89 385.94

9 Limpasan Badai (PF = 5%) PFxR 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

10 Kandungan Air Tanah (SS) mm/bln 8-9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

11 Kapasitas Kelembapan Tanah mm/bln 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 12 Kelebihan Air (WS) mm/bln 8-10 305.06 -47.09 91.88 103.46 276.29 117.29 155.63 243.08 337.56 269.44 346.89 385.94

IV

13 Infiltrasi (I) mm/bln 12 x I 122.02 -18.84 36.75 41.38 110.52 46.92 62.25 97.23 135.02 107.78 138.76 154.38 14 Vol. Air Tanah, G=0.5(1+k).I 97.62 -15.07 29.40 33.11 88.41 37.53 49.80 77.78 108.02 86.22 111.00 123.50 15 L = k.(Vn-1) 60.00 94.57 47.70 46.26 47.62 81.62 71.49 72.78 90.34 119.01 123.14 140.49 16 Volume Penyimpanan (Vn) 14+15 157.62 79.50 77.10 79.37 136.03 119.15 121.29 150.56 198.35 205.23 234.14 263.99 17 ΔVn = Vn - Vn-1 57.62 -78.12 -2.40 2.27 56.67 -16.88 2.14 29.27 47.79 6.88 28.91 29.84 18 Aliran Dasar (BF) mm/bln 13-17 64.40 59.28 39.15 39.12 53.85 63.80 60.11 67.96 87.23 100.90 109.84 124.53 19 Limpasan Langsung (DR) mm/bln 9+12-13 183.03 -28.26 55.13 62.08 165.77 70.38 93.38 145.85 202.53 161.66 208.13 231.57 20 Total Limpasan (Tro) mm/bln 18+19 247.44 31.02 94.28 101.19 219.62 134.17 153.49 213.81 289.76 262.56 317.98 356.10

21 Debit Bulanan m3/s 20xA 4.42 0.61 1.68 1.87 3.92 2.48 2.74 3.82 5.35 4.69 5.87 6.36

31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31

Data Meteorologi

Evaporasi Aktual (Ea)

Keseimbangan Air

Limpasan dan Penyimpanan Air Tanah

Jumlah Hari

Tabel 4.20 Analisa Debit Andalan dengan Metode F.J. Mock Sungai Jamur Gele 2007

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Agt Sep Oct Nov Des I

1 Hujan Bulan mm/bln Data 93.67 71.63 341.31 544.57 544.55 516.07 509.46 419.76 553.54 818.36 1301.60 1438.60

2 Hari Hujan (n) Hari Data 15 12 16 18 12 10 8 16 15 17 18 12

II

3 Evapotranspirasi Potensial (Eto) mm/bln Data 36.60 50.10 61.20 68.40 69.00 72.30 70.20 64.80 57.90 52.80 42.30 35.40 4 permukaan lahan yang terbuka (m) % Asumsi 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 5 (Eto/Ea) = m/20 x (18 - n) % Hitung 3.00 6.00 2.00 0.00 6.00 8.00 10.00 2.00 3.00 1.00 0.00 6.00 6 Ee = Eto x (m20) x (18 - n) mm/bln 3x5 1.10 3.01 1.22 0.00 4.14 5.78 7.02 1.30 1.74 0.53 0.00 2.12 7 Ea = Eto - Ee mm/bln 3-6 35.50 47.09 59.98 68.40 64.86 66.52 63.18 63.50 56.16 52.27 42.30 33.28

III

8 Δs = R -Ea mm/bln 1-7 58.17 24.54 281.33 476.17 479.69 449.55 446.28 356.26 497.38 766.09 1259.30 1405.32

9 Limpasan Badai (PF = 5%) PFxR 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

10 Kandungan Air Tanah (SS) mm/bln 8-9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

11 Kapasitas Kelembapan Tanah mm/bln 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 12 Kelebihan Air (WS) mm/bln 8-10 58.17 24.54 281.33 476.17 479.69 449.55 446.28 356.26 497.38 766.09 1259.30 1405.32

IV

13 Infiltrasi (I) mm/bln 12 x I 23.27 9.81 112.53 190.47 191.88 179.82 178.51 142.50 198.95 306.44 503.72 562.13 14 Vol. Air Tanah, G=0.5(1+k).I 18.61 7.85 90.03 152.37 153.50 143.86 142.81 114.00 159.16 245.15 402.98 449.70 15 L = k.(Vn-1) 60.00 47.17 33.01 73.82 135.72 173.53 190.43 199.95 188.37 208.52 272.20 405.11 16 Volume Penyimpanan (Vn) 14+15 78.61 55.02 123.04 226.20 289.22 317.39 333.24 313.95 347.53 453.67 675.18 854.81 17 ΔVn = Vn - Vn-1 -21.39 -23.59 68.02 103.16 63.02 28.17 15.85 -19.30 33.58 106.14 221.51 179.63 18 Aliran Dasar (BF) mm/bln 13-17 44.65 33.41 44.51 87.31 128.85 151.65 162.66 161.80 165.37 200.30 282.21 382.50 19 Limpasan Langsung (DR) mm/bln 9+12-13 34.90 14.72 168.80 285.70 287.81 269.73 267.77 213.75 298.43 459.65 755.58 843.19 20 Total Limpasan (Tro) mm/bln 18+19 79.55 48.13 213.32 373.01 416.67 421.38 430.43 375.55 463.80 659.95 1037.79 1225.69

21 Debit Bulanan m3/s 20xA 1.42 0.95 3.81 6.88 7.44 7.78 7.69 6.71 8.56 11.79 19.15 21.89

31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31

Evaporasi Aktual (Ea)

Keseimbangan Air

Limpasan dan Penyimpanan Air Tanah

Jumlah Hari

No URAIAN SAT KET BULAN

81

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Agt Sep Oct Nov Des

I

1 Hujan Bulan mm/bln Data 360.00 188.00 289.00 242.00 171.00 124.00 106.00 147.00 269.00 620.00 287.00 194.00

2 Hari Hujan (n) Hari Data 15 12 16 18 12 10 8 16 15 17 18 12

II

3 Evapotranspirasi Potensial (Eto) mm/bln Data 36.60 50.10 61.20 68.40 69.00 72.30 70.20 64.80 57.90 52.80 42.30 35.40 4 permukaan lahan yang terbuka (m) % Asumsi 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 5 (Eto/Ea) = m/20 x (18 - n) % Hitung 3.00 6.00 2.00 0.00 6.00 8.00 10.00 2.00 3.00 1.00 0.00 6.00 6 Ee = Eto x (m20) x (18 - n) mm/bln 3x5 1.10 3.01 1.22 0.00 4.14 5.78 7.02 1.30 1.74 0.53 0.00 2.12 7 Ea = Eto - Ee mm/bln 3-6 35.50 47.09 59.98 68.40 64.86 66.52 63.18 63.50 56.16 52.27 42.30 33.28

III

8 Δs = R -Ea mm/bln 1-7 324.50 140.91 229.02 173.60 106.14 57.48 42.82 83.50 212.84 567.73 244.70 160.72

9 Limpasan Badai (PF = 5%) PFxR 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

10 Kandungan Air Tanah (SS) mm/bln 8-9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

11 Kapasitas Kelembapan Tanah mm/bln 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 12 Kelebihan Air (WS) mm/bln 8-10 324.50 140.91 229.02 173.60 106.14 57.48 42.82 83.50 212.84 567.73 244.70 160.72

IV

13 Infiltrasi (I) mm/bln 12 x I 129.80 56.36 91.61 69.44 42.46 22.99 17.13 33.40 85.13 227.09 97.88 64.29 14 Vol. Air Tanah, G=0.5(1+k).I 103.84 45.09 73.29 55.55 33.96 18.39 13.70 26.72 68.11 181.67 78.30 51.43 15 L = k.(Vn-1) 60.00 98.30 86.04 95.59 90.69 74.79 55.91 41.77 41.09 65.52 148.32 135.97 16 Volume Penyimpanan (Vn) 14+15 163.84 143.39 159.32 151.15 124.65 93.19 69.61 68.49 109.20 247.19 226.62 187.40 17 ΔVn = Vn - Vn-1 63.84 -20.45 15.93 -8.18 -26.49 -31.47 -23.57 -1.13 40.71 137.99 -20.57 -39.22 18 Aliran Dasar (BF) mm/bln 13-17 65.96 76.81 75.68 77.62 68.95 54.46 40.70 34.53 44.42 89.10 118.45 103.51 19 Limpasan Langsung (DR) mm/bln 9+12-13 194.70 84.54 137.41 104.16 63.68 34.49 25.69 50.10 127.70 340.64 146.82 96.43 20 Total Limpasan (Tro) mm/bln 18+19 260.66 161.35 213.09 181.78 132.63 88.95 66.39 84.62 172.12 429.74 265.27 199.94

21 Debit Bulanan m3/s 20xA 4.65 3.19 3.81 3.35 2.37 1.64 1.19 1.51 3.18 7.67 4.90 3.57

Data Meteorologi

Evaporasi Aktual (Ea)

Keseimbangan Air

Limpasan dan Penyimpanan Air Tanah

Tabel 4.22 Analisa Debit Andalan dengan Metode F.J. Mock Sungai Jamur Gele 2009

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Agt Sep Oct Nov Des I

1 Hujan Bulan mm/bln Data 140.00 149.00 293.00 103.00 142.00 143.00 237.00 213.00 264.00 164.00 299.00 377.00

2 Hari Hujan (n) Hari Data 15 12 16 18 12 10 8 16 15 17 18 12

II

3 Evapotranspirasi Potensial (Eto) mm/bln Data 36.60 50.10 61.20 68.40 69.00 72.30 70.20 64.80 57.90 52.80 42.30 35.40 4 permukaan lahan yang terbuka (m) % Asumsi 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 5 (Eto/Ea) = m/20 x (18 - n) % Hitung 3.00 6.00 2.00 0.00 6.00 8.00 10.00 2.00 3.00 1.00 0.00 6.00 6 Ee = Eto x (m20) x (18 - n) mm/bln 3x5 1.10 3.01 1.22 0.00 4.14 5.78 7.02 1.30 1.74 0.53 0.00 2.12 7 Ea = Eto - Ee mm/bln 3-6 35.50 47.09 59.98 68.40 64.86 66.52 63.18 63.50 56.16 52.27 42.30 33.28

III

8 Δs = R -Ea mm/bln 1-7 104.50 101.91 233.02 34.60 77.14 76.48 173.82 149.50 207.84 111.73 256.70 343.72

9 Limpasan Badai (PF = 5%) PFxR 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

10 Kandungan Air Tanah (SS) mm/bln 8-9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

11 Kapasitas Kelembapan Tanah mm/bln 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 12 Kelebihan Air (WS) mm/bln 8-10 104.50 101.91 233.02 34.60 77.14 76.48 173.82 149.50 207.84 111.73 256.70 343.72

IV

13 Infiltrasi (I) mm/bln 12 x I 41.80 40.76 93.21 13.84 30.86 30.59 69.53 59.80 83.13 44.69 102.68 137.49 14 Vol. Air Tanah, G=0.5(1+k).I 33.44 32.61 74.57 11.07 24.68 24.47 55.62 47.84 66.51 35.75 82.14 109.99 15 L = k.(Vn-1) 60.00 56.06 53.20 76.66 52.64 46.40 42.52 58.89 64.04 78.33 68.45 90.35 16 Volume Penyimpanan (Vn) 14+15 93.44 88.67 127.77 87.74 77.33 70.87 98.14 106.73 130.54 114.08 150.59 200.35 17 ΔVn = Vn - Vn-1 -6.56 -4.77 39.10 -40.04 -10.41 -6.46 27.27 8.58 23.82 -16.46 36.51 49.76 18 Aliran Dasar (BF) mm/bln 13-17 48.36 45.53 54.11 53.88 41.27 37.05 42.25 51.22 59.32 61.16 66.17 87.73 19 Limpasan Langsung (DR) mm/bln 9+12-13 62.70 61.14 139.81 20.76 46.28 45.89 104.29 89.70 124.70 67.04 154.02 206.23 20 Total Limpasan (Tro) mm/bln 18+19 111.06 106.67 193.93 74.64 87.55 82.94 146.55 140.92 184.02 128.19 220.19 293.97

21 Debit Bulanan m3/s 20xA 1.98 2.11 3.46 1.38 1.56 1.53 2.62 2.52 3.40 2.29 4.06 5.25

31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31

Evaporasi Aktual (Ea)

Keseimbangan Air

Limpasan dan Penyimpanan Air Tanah

Jumlah Hari

No URAIAN SAT KET BULAN

83

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Agt Sep Oct Nov Des

I

1 Hujan Bulan mm/bln Data 328.85 211.98 270.56 138.99 255.51 197.93 57.44 188.88 300.11 273.76 258.39 168.89

2 Hari Hujan (n) Hari Data 15 12 16 18 12 10 8 16 15 17 18 12

II

3 Evapotranspirasi Potensial (Eto) mm/bln Data 36.60 50.10 61.20 68.40 69.00 72.30 70.20 64.80 57.90 52.80 42.30 35.40 4 permukaan lahan yang terbuka (m) % Asumsi 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 5 (Eto/Ea) = m/20 x (18 - n) % Hitung 3.00 6.00 2.00 0.00 6.00 8.00 10.00 2.00 3.00 1.00 0.00 6.00 6 Ee = Eto x (m20) x (18 - n) mm/bln 3x5 1.10 3.01 1.22 0.00 4.14 5.78 7.02 1.30 1.74 0.53 0.00 2.12 7 Ea = Eto - Ee mm/bln 3-6 35.50 47.09 59.98 68.40 64.86 66.52 63.18 63.50 56.16 52.27 42.30 33.28

III

8 Δs = R -Ea mm/bln 1-7 293.35 164.89 210.58 70.59 190.65 131.41 -5.74 125.38 243.95 221.49 216.09 135.61

9 Limpasan Badai (PF = 5%) PFxR 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

10 Kandungan Air Tanah (SS) mm/bln 8-9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

11 Kapasitas Kelembapan Tanah mm/bln 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 12 Kelebihan Air (WS) mm/bln 8-10 293.35 164.89 210.58 70.59 190.65 131.41 -5.74 125.38 243.95 221.49 216.09 135.61

IV

13 Infiltrasi (I) mm/bln 12 x I 117.34 65.95 84.23 28.24 76.26 52.57 -2.30 50.15 97.58 88.60 86.44 54.25 14 Vol. Air Tanah, G=0.5(1+k).I 93.87 52.76 67.39 22.59 61.01 42.05 -1.84 40.12 78.06 70.88 69.15 43.40 15 L = k.(Vn-1) 60.00 92.32 87.05 92.66 69.15 78.10 72.09 42.15 49.36 76.46 88.40 94.53 16 Volume Penyimpanan (Vn) 14+15 153.87 145.09 154.44 115.25 130.16 120.15 70.25 82.27 127.43 147.33 157.55 137.93 17 ΔVn = Vn - Vn-1 53.87 -8.79 9.35 -39.19 14.91 -10.01 -49.90 12.02 45.15 19.91 10.22 -19.62 18 Aliran Dasar (BF) mm/bln 13-17 63.47 74.74 74.88 67.42 61.35 62.58 47.60 38.13 52.42 68.69 76.22 73.87 19 Limpasan Langsung (DR) mm/bln 9+12-13 176.01 98.93 126.35 42.35 114.39 78.85 -3.44 75.23 146.37 132.89 129.65 81.37 20 Total Limpasan (Tro) mm/bln 18+19 239.48 173.67 201.23 109.78 175.74 141.43 44.16 113.36 198.79 201.58 205.87 155.24

21 Debit Bulanan m3/s 20xA 4.28 3.43 3.59 2.03 3.14 2.61 0.79 2.02 3.67 3.60 3.80 2.77

Data Meteorologi

Evaporasi Aktual (Ea)

Keseimbangan Air

Limpasan dan Penyimpanan Air Tanah

Tabel 4.24 Analisa Debit Andalan dengan Metode F.J. Mock Sungai Jamur Gele 2011

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Agt Sep Oct Nov Des I

1 Hujan Bulan mm/bln Data 249.41 192.00 127.23 176.00 143.34 95.76 66.22 119.09 218.77 265.44 493.03 568.38

2 Hari Hujan (n) Hari Data 15 12 16 18 12 10 8 16 15 17 18 12

II

3 Evapotranspirasi Potensial (Eto) mm/bln Data 36.60 50.10 61.20 68.40 69.00 72.30 70.20 64.80 57.90 52.80 42.30 35.40 4 permukaan lahan yang terbuka (m) % Asumsi 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 5 (Eto/Ea) = m/20 x (18 - n) % Hitung 3.00 6.00 2.00 0.00 6.00 8.00 10.00 2.00 3.00 1.00 0.00 6.00 6 Ee = Eto x (m20) x (18 - n) mm/bln 3x5 1.10 3.01 1.22 0.00 4.14 5.78 7.02 1.30 1.74 0.53 0.00 2.12 7 Ea = Eto - Ee mm/bln 3-6 35.50 47.09 59.98 68.40 64.86 66.52 63.18 63.50 56.16 52.27 42.30 33.28

III

8 Δs = R -Ea mm/bln 1-7 213.91 144.91 67.25 107.60 78.48 29.24 3.04 55.59 162.61 213.17 450.73 535.10

9 Limpasan Badai (PF = 5%) PFxR 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

10 Kandungan Air Tanah (SS) mm/bln 8-9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

11 Kapasitas Kelembapan Tanah mm/bln 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 12 Kelebihan Air (WS) mm/bln 8-10 213.91 144.91 67.25 107.60 78.48 29.24 3.04 55.59 162.61 213.17 450.73 535.10

IV

13 Infiltrasi (I) mm/bln 12 x I 85.56 57.96 26.90 43.04 31.39 11.70 1.22 22.23 65.04 85.27 180.29 214.04 14 Vol. Air Tanah, G=0.5(1+k).I 68.45 46.37 21.52 34.43 25.11 9.36 0.97 17.79 52.03 68.21 144.23 171.23 15 L = k.(Vn-1) 60.00 77.07 74.06 57.35 55.07 48.11 34.48 21.27 23.44 45.28 68.10 127.40 16 Volume Penyimpanan (Vn) 14+15 128.45 123.44 95.59 91.78 80.18 57.47 35.45 39.06 75.47 113.50 212.33 298.63 17 ΔVn = Vn - Vn-1 28.45 -5.01 -27.85 -3.80 -11.60 -22.72 -22.01 3.61 36.41 38.03 98.84 86.30 18 Aliran Dasar (BF) mm/bln 13-17 57.11 62.97 54.76 46.84 42.99 34.41 23.23 18.63 28.63 47.24 81.46 127.74 19 Limpasan Langsung (DR) mm/bln 9+12-13 128.34 86.94 40.35 64.56 47.09 17.55 1.82 33.35 97.56 127.90 270.44 321.06 20 Total Limpasan (Tro) mm/bln 18+19 185.46 149.92 95.11 111.40 90.08 51.96 25.05 51.98 126.20 175.14 351.89 448.80

21 Debit Bulanan m3/s 20xA 3.31 2.96 1.70 2.06 1.61 0.96 0.45 0.93 2.33 3.13 6.49 8.01

31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31

Evaporasi Aktual (Ea)

Keseimbangan Air

Limpasan dan Penyimpanan Air Tanah

Jumlah Hari

No URAIAN SAT KET BULAN

85

No Tahun Satuan Jan Feb M ar Apr M ei Jun Jul Agt Sep Okt Nov Des 1 2003 m3/detik 3,17 2,31 3,97 2,87 2,05 1,55 2,39 1,70 4,68 4,68 6,83 8,29 2 2004 m3/detik 2,59 3,40 2,78 4,68 2,99 1,60 1,29 2,32 3,73 4,20 6,55 8,14 3 2005 m3/detik 3,82 2,30 2,53 1,54 3,58 4,32 1,49 2,04 6,03 3,76 5,16 9,55 4 2006 m3/detik 3,93 3,66 1,24 3,19 3,59 3,87 3,16 3,46 3,78 4,70 6,59 6,61 5 2007 m3/detik 4,42 0,61 1,68 1,87 3,92 2,48 2,74 3,82 5,35 4,69 5,87 6,36 6 2008 m3/detik 1,42 0,95 3,81 6,88 7,44 7,78 7,69 6,71 8,56 11,79 19,15 21,89 7 2009 m3/detik 4,65 3,19 3,81 3,35 2,37 1,64 1,19 1,51 3,18 7,67 4,90 3,57 8 2010 m3/detik 1,98 2,11 3,46 1,38 1,56 1,53 2,62 2,52 3,40 2,29 4,06 5,25 9 2011 m3/detik 4,28 3,43 3,59 2,03 3,14 2,61 0,79 2,02 3,67 3,60 3,80 2,77 10 2012 m3/detik 3,31 2,96 1,70 2,06 1,61 0,96 0,45 0,93 2,33 3,13 6,49 8,01

4.2.3. Analisis Flow Duration (FDC)

Berdasarkan hasil perhitungan debit dengan metode F.J. Mock di atas, lalu dilakukan penyusunan data debit dari yang terbesar hingga debit terkecil. Hal ini dilakukan untuk mendapatkan besaran debit untuk probailitas tertentu sesuai rencana. Tabel 4.26 merupakan hasil resume perhitungan debit tiap bulan, dari tahun 2003 – 2012.

Tabel 4.26. Debit Sungai Jamur Gele (2003-2012)

Tabel 4.27. merupakan hasil penyusunan (sortir) debit terbesar hingga debit terkecil Sungai Jamur Gele. Dari tabel tersebut, dapat dibuat grafik FDC yang merupakan grafik yang menunjukkan kontinuitas dan probabilitas debit sepanjang 10 tahun (2003 – 2012) di Sungai Jamur Gele dapat dilihat pada Gambar 4.9.

87

1 21.89 0.833 41 3.87 34.167 81 2.52 67.500

2 19.15 1.667 42 3.83 35.000 82 2.48 68.333

3 11.79 2.500 43 3.82 35.833 83 2.39 69.167

4 9.55 3.333 44 3.81 36.667 84 2.37 70.000

5 8.56 4.167 45 3.81 37.500 85 2.33 70.833

6 8.29 5.000 46 3.80 38.333 86 2.32 71.667

7 8.14 5.833 47 3.78 39.167 87 2.31 72.500

8 8.01 6.667 48 3.76 40.000 88 2.30 73.333

9 7.78 7.500 49 3.73 40.833 89 2.29 74.167

10 7.69 8.333 50 3.67 41.667 90 2.11 75.000

11 7.67 9.167 51 3.66 42.500 91 2.06 75.833

12 7.44 10.000 52 3.60 43.333 92 2.05 76.667

13 6.88 10.833 53 3.59 44.167 93 2.04 77.500

14 6.83 11.667 54 3.59 45.000 94 2.03 78.333

15 6.71 12.500 55 3.58 45.833 95 2.02 79.167

16 6.61 13.333 56 3.57 46.667 96 1.98 80.000

17 6.59 14.167 57 3.46 47.500 97 1.87 80.833

18 6.55 15.000 58 3.46 48.333 98 1.70 81.667

19 6.49 15.833 59 3.43 49.167 99 1.70 82.500

20 6.36 16.667 60 3.40 50.000 100 1.68 83.333

21 6.03 17.500 61 3.40 50.833 101 1.64 84.167

22 5.87 18.333 62 3.35 51.667 102 1.61 85.000

23 5.35 19.167 63 3.31 52.500 103 1.60 85.833

24 5.25 20.000 64 3.19 53.333 104 1.56 86.667

25 5.16 20.833 65 3.19 54.167 105 1.55 87.500

26 4.90 21.667 66 3.18 55.000 106 1.54 88.333

27 4.70 22.500 67 3.17 55.833 107 1.53 89.167

28 4.69 23.333 68 3.16 56.667 108 1.51 90.000

29 4.68 24.167 69 3.14 57.500 109 1.49 90.833

30 4.68 25.000 70 3.13 58.333 110 1.42 91.667

31 4.68 25.833 71 2.99 59.167 111 1.38 92.500

32 4.65 26.667 72 2.96 60.000 112 1.29 93.333

33 4.42 27.500 73 2.87 60.833 113 1.24 94.167

34 4.32 28.333 74 2.78 61.667 114 1.19 95.000

35 4.28 29.167 75 2.77 62.500 115 0.96 95.833

36 4.20 30.000 76 2.74 63.333 116 0.95 96.667

37 4.06 30.833 77 2.62 64.167 117 0.93 97.500

38 3.97 31.667 78 2.61 65.000 118 0.79 98.333

39 3.93 32.500 79 2.59 65.833 119 0.61 99.167

40 3.92 33.333 80 2.53 66.667 120 0.45 100.000

No Debit m3/det

Prob. %

No Debit

m3/det

Prob.

% No

Debit m3/det

Prob. %

Tabel. 4.27 Probabilitas Kejadian Debit di sungai Jamur Gele 2003 - 2012 PERHITUNGAN DEBIT ANDALAN

4.2.4. Daya yang Dapat Dihasilkan

Daya listrik yang dapat dibangkitkan dihitung dengan memakai persamaan:

P= ρ.g.Q.Heff.ηtot

di mana:

P = daya terbagkitkan (Watt),

Ρ = masa jenis air = 1000 kg/m3,

g = gravitasi = 9.81 m/s2,

Q = debit m3/s,

Heff = tinggi effektif (m) dan

ηtot = efisiensi total.

Debit rencana diambil pada probabilitas kejadian 90%, sehingga diperoleh Q = 1,51 m3/det, Hnetto diperoleh sebesar 10 m. Pada kasus ini, efisiensi turbin dan generator dipakai adalah 75%. Dengan demikian, maka daya listrik output adalah:P = 1000 kg/m3 x 9.81m2/s x 1,51 m3/s x 0.75 x 21 m

= 233.306,325W = 233,306 KW

Diperkirakan rata-rata dalam 1 KK menggunakan 2A atau sama dengan 450watt Sehingga jumlah rumah yang dialiri listrik

89

4.3. Menganalisis Besarnya Nilai Investasi Yang Dibutuhkan Untuk Meningkatkan Kapasitas Dan Kinerja PLTMH

Dari hasil penelitian di lokasi penelitian didapatakan bahwa pengerjaan untuk meningkatan kapasitas dan kinerja PLTMH desa jamur gele, kecamatan putri betung, kabupaten gayo lues ini sedang dilakukan oleh pemerintah kabupaten gayo lues dengan daya yang ditingkatkan 60 kwh sehingga totalnya menjadi 100 kwh dengan rincian anggarannya sebagai berikut:

Tabel 4.3.1 Estimasi Biaya Pengembangan PLTMH Jamur Gele

No

URAIAN PEKERJAAN

JUMLAH BIAYA

A PEKERJAAN SIPIL

A1 Pengembangan forebay existing Rp 309.467.953,00 A2 Pipa penstock 57 cm + support pipa Rp 632.730.874,00 A3 Rumah pembangkit dan Finishing Rp 46.428.962,00 A4 Tailrace Rp 25.205.962

JUMLAH

Rp 1.013.833.751

B

PEKERJAAN MEKANIKAL

ELEKTRIKAL

B1

Turbin Cross Flow T 15. D.500, termasuk: dismantling joint, adaptor,extra flange

connected to penstok dia STD 23" Rp 500.000.000,00

B2

Speed increaser tediri dari,pulley turbine, pulley generator, NBK flexible coupling generator ex japan, SKF plummer block turbin-generator, flatbelt,dan sangkar

penganaman Rp 200.000.000,00 B3

Komponen pendukung : base frame

generator, dan sleding rail Rp 45.000.000 B4 Synchronous generator Rp 120.000.000 B5 Kontrol panel ELC Rp 85.000.000 B6 Ballast Load Rp 85.000.000 B7 Toolkit dan Spare part Rp 72.850.000 B8 Butterfly Valve Rp 75.000.000 B9 Instalasi alat, acsesories proteksi+ SKTR Rp 60.000.000 B10 Transportasi barang Rp 90.000.000

JUMLAH

Rp 1.332.850.000

Kapasitas daya = 233,306 Kw Biaya investasi = 2.346.683.751 Waktu operasi (n) = 20 tahun

Jumlah KK teraliri lisrik dari PLTMH Desa Jamur Gele = 281 KK

Adapun pemakaian tegangan listrik di Desa Jamur Gele beranekaragam yaitu : a. 1 A = 60 rumah

b. 2 A = 170 rumah c. 4 A = 43 rumah d. 10 A = 8 rumah

Tarif listrik = 1 A = 30.000/bln 2 A = 60.000/bln 4 A = 90.000/bln 10 A= 150.000/bln

• Pendapatan

1 A = 60 rumah x 30.000/bln = 1.800.000/bln 2 A = 170 rumah x 60.000/bln = 10.200.000/bln 4 A = 43 rumah x 90.000/bln = 3.870.000/bln 10 A= 8 rumah x 150.000/bln = 1.200.000/bln

Sehingga jumlah pendapatan per tahun = 17.070.000/bln x 12 = 204.840.000/tahun ( Berdasarkan data)

91

• Pengeluaran

Gaji karyawan = 1.000.000/bln 2 org Biaya Pemeliharaan = 300.000/bln

Biaya perbaikan = 500.000/bln

Sehingga jumlah pengeluaran per tahun = 1.800.000/bln x 12 = 21.600.000/tahun

• Pemasukan

Pendapatan – Pengeluaran = 204.840.000 – 21.600.000 = 183.240.000/tahun

Asumsi :

1. Pertambahan penduduk setiap 5 tahun 10 % 2. Pertambahan KK nya rata-rata 2 A

3. Pengeluaran tetap

281 KK x 10 % = 28 KK ( dibulatkan)

Sehingga pada tahun ke 6-10 berjumlah = 309 KK

Pendapatan

1 A = 60 rumah x 30.000/bln = 1.800.000/bln 2 A = 198 rumah x 60.000/bln = 11.880.000/bln 4 A = 43 rumah x 90.000/bln = 3.870.000/bln 10 A= 8 rumah x 150.000/bln = 1.200.000/bln

Sehingga jumlah pendapatan per tahun = 18.750.000/bln x 12 = 225.000.000/tahun

Pengeluaran

Gaji karyawan = 1.000.000/bln 2 org Biaya Pemeliharaan = 300.000/bln

Biaya perbaikan = 500.000/bln

Sehingga jumlah pengeluaran per tahun = 1.800.000/bln x 12 = 21.600.000/tahun

Pemasukan

Pendapatan – Pengeluaran = 225.000.000 – 21.600.000 = 203.400.000/tahun

Untuk pemasukan pada tahun selanjutnya dapat dilihat pada tabel 4.3.2 berikut : Tabel 4.3.2 Analisa Ekonomi Selama 20

Tahun

Kapasitas daya 233,306 Kw

Jumlah KK Teraliri

Listrik 281

Waktu Operasi 20 Tahun

TAHUN KE PENDAPATAN PENGELUARAN PEMASUKAN

1 Rp 204.840.000 Rp 21.600.000 Rp 183.240.000 2 Rp 204.840.000 Rp 21.600.000 Rp 183.240.000 3 Rp 204.840.000 Rp 21.600.000 Rp 183.240.000 4 Rp 204.840.000 Rp 21.600.000 Rp 183.240.000

93 5 Rp 204.840.000 Rp 21.600.000 Rp 183.240.000 6 Rp 225.000.000 Rp 21.600.000 Rp 203.400.000 7 Rp 225.000.000 Rp 21.600.000 Rp 203.400.000 8 Rp 225.000.000 Rp 21.600.000 Rp 203.400.000 9 Rp 225.000.000 Rp 21.600.000 Rp 203.400.000 10 Rp 225.000.000 Rp 21.600.000 Rp 203.400.000 11 Rp 226.440.000 Rp 21.600.000 Rp 204.840.000 12 Rp 226.440.000 Rp 21.600.000 Rp 204.840.000 Rp 2.342.880.000 13 Rp 226.440.000 Rp 21.600.000 Rp 204.840.000 14 Rp 226.440.000 Rp 21.600.000 Rp 204.840.000 15 Rp 226.440.000 Rp 21.600.000 Rp 204.840.000 16 Rp 228.600.000 Rp 21.600.000 Rp 207.000.000 17 Rp 228.600.000 Rp 21.600.000 Rp 207.000.000 18 Rp 228.600.000 Rp 21.600.000 Rp 207.000.000 19 Rp 228.600.000 Rp 21.600.000 Rp 207.000.000 20 Rp 228.600.000 Rp 21.600.000 Rp 207.000.000 Rp 4.424.400.000 Rp 432.000.000 Rp 3.992.400.000

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan

Dari hasil tinjauan dan pembahasan yang telah diuraikan, maka penulis dapat menyimpulkan hal-hal sebagai berikut :

1. Komponen-komponen PLTMH di desa jamur gele terdiri dari

Dam-saluran pembawa-Dam-saluran pembuang-bak penenang dikembangkan/diperbesar dengan ukuran ( 10mx3mx2.5m) -pipa pesat

juga diperbesar dari diameter 3,80cm menjadi berdiameter 5,70cm-rumah pembangkit dengan menggunakan turbin cross flow-jaringan transmisi. 2. Dari Analisis Data Curah Hujan dan Klimatologi, serta Topografi

mengindikasikan bahwa ada potensi debit sebesar 1,51 m3/det (probabilitas kejadian 90%) dengan head 21 m.

3. Dari perhitungan, daya listrik yang dapat dibangkitkan sebesar 233,306 Kw. Daya sebesar ini dapat men-suplai 518 rumah (1 rumah terpasang 450 W)

4. Besarnya nilai investasi yang dibutuhkan untuk meningkatkan kapasitas daya PLTMH desa jamur gele menjadi 100kwh yaitu sebesar 2.346.683.751.Dari hasil perhitungan,total pemasukan selama 20 thn adalah ,pengeluaran 13.256.240.000,sehingga Benefit yang didapat 1.649.520.000.

95

5.2. Saran

1. Untuk kemajuan masyarakat Desa Desa Jamur Gele, Kecamatan Putri Betung, Kabupaten Gayo Lues, diharapkan kepada instansi terkait maupun PLN agar dapat memperhatikan masyarakat Desa Jamur Gele, Kecamatan Putri Betung, Kabupaten Gayo Lues untuk membantu pelaksanaan pembangunan Pembangit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH).

2. Kondisi tanah timbunan pada saluran pembawa perlu diperhatikan karena bahaya akan longsor.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian PLTMH

Pembangkit Listrik Tenaga Mikro-hidro (PLTMH), biasa disebut mikro hidro, adalah suatu pembangkit listrik skala kecil yang menggunakan tenaga air sebagai penggeraknya, misalnya saluran irigasi, sungai atau air terjun alam, dengan cara memanfaatkan tinggi terjunnya (head, dalam meter) dan jumlah debit airnya (m3/detik).

Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro (PLTMH) adalah pembangkit listrik berskala kecil dengan out put antara 1MW – 10 MW yang memanfaatkan aliran air sebagai sumber tenaga. PLTMH termasuk sumber energi terbarukan dan layak disebut dengan clean energi karena ramah lingkungan. Dari segi teknologi, PLTMH memiliki konstruksi yang masih sederhana dan mudah dioperasikan serta mudah dalam perawatan dan penyediaan suku cadang. Dari segi ekonomi, biaya operasi dan perawatannya relatih murah sedangkan investasinya cukup bersaing dengan pembangki listrik lainnya. Secara sosial, PLTMH lebih mudah diterima masyarakat luas dibandingkan dengan pembangkit listrik lainnya seperti PLTN.

Prinsip kerja PLTMH adalah memanfaatkan beda tinggi dan jumlah debit air per detik yang ada pada aliran atau sungai. Air yang mengalir melalui intake dan diteruskan oleh saluran pembawa hingga penstock, akan memutar poros turbin sehingga menghasilkan energi mekanik. Turbin air akan memutar generator

9

dan menghasilkan listrik. Pada Gambar 2.1. menunjukkan contoh Keseluruhan sistem PLTMH.

Gambar 2.1 Bagan Sebuah PLTMH Penjelasan:

Komponen-komponen PLTMH 1. Bendung dan Bangunan Penyadap

1.1. Pengertian Dan Fungsi Umum 1.1.1.Bendung (weir)

Bendungan berfungsi untuk menaikkan / mengontrol tinggi air sungai sehingga air dapat dialihkan kedalam intake.

• Sayap Bendung ( wings wall )

(a) (b)

Gambar. 2.3 Bendungan

• Sayap Bendung ( wings wall)

Sayap bendung terbuat dari pasangan batu kali, gunanya untuk mencegah erosi tepi sungai dan banjir yang dapat menghancurkan pekerjaan sipil.

• Penahan Gerusan

Penahan gerusan terbuat dari pasangan batu/beronjong gunanya untuk mencegah erosi dasar sungai di hilir bendung.

• Pintu Gerusan dan Saluran Penguras ( flushing gate and flushing canal ) Pintu penguras dipasang diantara bendung dan intake yang dibutuhkan untuk mencegah terjadinya endapan didaerah intake. Air yang digunakan

11

untuk mengguras dialirkan melalui saluran penguras yang kemudian dialirkan kembali ke sungai pada sisi setelah bendung.

• Bangunan Pengalih (intake)

Bangunan pengalih berfungsi untuk mengalihkan air melalui sebuah pembuka di bagian sisi sungai ke dalam sebuah bak pengendap.

(a) (b)

Gambar. 2.4.Intake

• Saluran Pengalih (intake channel)

Saluran pengalih berfungsi untuk mengalirkan air dari intake ke saluran pembawa. Saluran intake terbuat dari pasngan bau kali dan dilengkapi dengan pelimpah samping dan pintu intake.

(a) (b)

• Pintu intake

Pintu intake berguna untuk menutup dan membuka saluran intake, menutup saluran biasanya dilakukan pada saat pemeliharaan atau terjadinya renovasi pada saluran. Atau pada saat banjir digunakan untuk mengurangi volume air yang masuk ke saluran.

(a) (b)

Gambar 2.6. Pintu Intake 1.1.2. Saluran Pembawa ( headrace )

Merupakan saluran yang mengalirkan air dari saluran intake menuju pipa pesat dengan menjaga ketinggian muka airnya. Tipe Saluran Pembawa biasanya sangat tergantung pada kondisi topografi geologi daerah yang dilewati, dan dapat berupa saluran terbuka, pipa ataupun terowongan. Konstruksi saluran pembawa dapat berupa pasangan batu kali atau hanya berupa tanah yang digali. Jika saluran pembawa panjang perlu dilengkapi dengan saluran pelimpah untuk setiap jarak tertentu karena jika terjadi banjir pada saluran tersebut, maka kelebihan air akan terbuang melalui saluran pelimpah.

13

(a) (b)

Gambar 2.7. Saluran Pembawa

1.1.3. Bak pengendap ( settling basin )

Bak pengendap ini biasanya seperti kolam yang dibuat dengan memperdalam dan memperlebar sebagian saluran pembawa dan menambahnya saluran penguras. Fungsimya untuk mengendapkan pasir dan kotoran yang hanyut sehingga air yang masuk keturbin relatif bersih. 1.1.4. Bak Penenang ( forebay)

Bak Penenang (Forebay) terletak diujung saluran pembawa. Fungsi bak penenang secara kasar ada dua jenis yaitu :

a. Mengontrol perbedaan debit dalam penstock dan sebuah saluran pembawa karena fluktuasi beban

b. Pemindahan sampah terakhir (tanah dan pasir, kayu yang mengapung, dll.) dalam air yang mengalir.

Bak penenang dilengkapi dengan :

b. Lubang untuk menguras bak dan sedimen,

c. Saringan untuk mencegah masuknya sampah yang mengapung.

15

1.1.5. Pipa pesat ( penstock )

Pipa pesat dapat terbuat dari logam atau plastik dengan diameter yang berbeda-beda. Spesifi kasi dan ukuran detil pipa disediakan oleh desainer di dalam gambar desain dan spesifikasi. Beberapa jenis bahan pipa pesat dapat dilihat sebagai berikut:

a. Pipa PVC

Pipa PVC dapat disambung dengan soket yang di lem atau dengan sealing karet. Pipanya harus terlindung dari sinar matahari; yang paling baik adalah dengan cara ditimbun di dalam tanah (lihat bagian ‘penimbunan’ untuk detilnya). Apabila tidak ditimbun, pipa mesti dibungkus dengan material yang bisa melindungi dari sinar matahari (misalnya dengan dengan plastik dan di ikat dengan kawat).

b. Pipa Baja

Pipa besi bisa berupa pipa yang dibuat dari lembaran baja atau pipa bikinan pabrik dengan ukuran sedemikian rupa sehingga mudah untuk diangkut dengan alat transportasi, mudah dipasang dan mudah disambung. Pipa yang terbuat dari gulungan lembaran baja biasanya sudah digulung dibengkel, yang kemudian dilas di lokasi PLTMH. Penyambungan ruas ruas pipa besi dapat dilakukan dengan cara dilas di lokasi atau dengan flange yang di sambung dengan baut.

Ada beberapa hal yang harus diperhatikan dalam mendisain dan perawatan pipa pesat:

• Sambungan Pada Pipa.

Sambungan muai (Expansion joint) harus di pasang pada pipa pesat yang terbuat dari besi jika jarak antara dua angkur blok lebih dari 2 meter. Sambungan muai menjaga pergerakan memanjang pipa yang di sebabkan oleh:

• perbedaan suhu, terutama pada saat pipa berisi air dan pada saat pipa kosong dan terkena sinar matahari.

• perubahan gaya hidrostatik di dalam pipa yang cenderung merenggangkan/memisahkan pipa atau sambungannya.

Sambungan muai biasanya dibuat dari baja ringan. Sambungan muai yang paling umum digunakan adalah sambungan muai sarung (sleeve expansion joint) yang dilengkapi dengan pack ing ring asbes dan pack ing gland untuk menghentikan kebocoran air. Untuk PLTMH tertentu sambungan muai belos/apar (bellow-expansion-joint) dapat digunakan seperti yang terlihat pada gambar berikut.

17

• Perlindungan Terhadap Karat.

Pelindung karat untuk pipa pesat besi juga sangat diperlukan untuk menjaga ketahanan pipa pada korosi. Perlindungan karat pipa besi yang di atas tanah harus di lapisi dengan satu lapisan primer (meni besi) dan kemudian dua lapisan akhir tar epoxy atau cat besi. Untuk pipa pesat besi yang di timbun dalam tanah, lapisan akhir harus terdiri dari tiga lapisan cat besi.

• Balok Angkur.

Blok angkur merupakan struktur beton kokoh yang diperlukan untuk menahan gaya yang terjadi di dalam pipa pesat. Blok angkur di bak penenang (awal pipa pesat) dan di rumah turbin (yang masuk ke turbin) sangat penting. Tambahan blok angkur juga di perlukan apabila terjadi perubahan arah pipa (belokan vertikal dan horizontal) dan perubahan (reduksi) diameter.

• Penyangga Pipa Pesat.

Pipa pesat yang di pasang di atas tanah harus dilengkapi dengan penyangga sepanjang pipa pesat seperti yang dijelaskan dalam gambar disain di bawah ini. Penyangga ini terbuat pasangan batu kali. Sebagian PLTMH menggunakan profil baja pada kondisi yang curam atau relatif vertikal. Struktur penyangga pipa pesat dibuat agar pipa pesat tersebut tidak sulit untuk bergerak memanjang karena pemuaian/kontraksi tetapi dengan gesekan yang minimum. Untuk itu permukaan pipa pesat yang bergesekan dengan penyangganya harus dilapisi dengan aspal bitumen

sebaiknya dibuat untuk menguras air (hujan atau bocor) dari permukaan kontak pipa dan penyangga.

Gambar 2.10. Potongan Memanjang dan Melintang Balok Penyangga 1.1.6. Turbin dan generator ( turbine and generator )

Turbin mengubah atau mengkonversikan energi potensial air menjadi energi mekanik berupa putaran poros turbin. Putaran poros turbin ini yang akan diteruskan untuk memutar poros generator.Turbin berfungsi untuk mengkonversi energi aliran air menjadi energi putaran mekanis.

19

1.1.7. Rumah pembangkit (power house)

Rumah pembangkit dibangun untuk menampung dan melindungi peralatan turbin dan generator (dinamo) dari orang yang tidak berkepentingan dan dari kerusakan yang mungkin timbul akibat cuaca. Di dalam rumah turbin biasanya juga terdapat tempat untuk swith board, transformer ( jika diperlukan) dan area untuk pekerjaan pemeliharaan termasuk lemari/rak untuk peralatan dan suku cadang. Tata letak peralatan-peralatan ini menentukan ukuran dari rumah turbin. Perlu pula disediakan ruang yang cukup untuk pembongkaran unit turbin-generator di dalam rumah pembangkit. Area yang di perlukan untuk pekerjaan tersebut sekurang-kurangnya satu setengah (1.5) kali dari area unit turbin ketika beroperasi. Pintu rumah pembangkit harus cukup besar agar komponen terbesar peralatan mekanikal elektrikal dapat masuk ke dalamnya.

1.1.7. Saluran pembuang (tail race).

Saluran pembuang mengalirkan air dari turbin kembali ke sungai. Saluran pembuang perlu didesain cukup luas agar air buangan turbin dapat mengalir dengan aman. Dinding pengaman pada sungai dan posisi ketinggian lantai rumah turbin dibuat cukup tinggi, yaitu di atas tinggi muka air maksimum pada saat banjir. Perlu diperhatikan erosi dan endapan dalam saluran pembuang. Erosi dapat berbahaya untuk stabilitas bangunan.

Pembangkit tenaga air merupakan suatu bentuk perubahan tenaga dari tenaga air dengan ketinggian dan debit tertentu menjadi tenaga listrik, dengan menggunakan turbin air dan generator.Daya yang keluar dari generator dapat diperoleh dari perkalian efisiensi turbin dan generator dengan daya yang keluar secara teoritis.

Bentuk pembangkit tenaga mikro hidro adalah bervariasi, tetapi prinsipkerjanya adalah sama, yaitu:

"Perubahan tenaga potensial air menjadi tenaga elektrik (listrik)". Perubahan memang tidak langsung, tetapi berturut-turut melalui perubahan sebagai berikut :

 Tenaga potensial >Tenaga kinetik  Tenaga kinetik>Tenaga mekanik  Tenaga mekanik>Tenaga listrik

Tenaga potensial adalah tenaga air karena berada pada ketinggian. Tenaga kinetik adalah tenaga air karena mempunyai

21

kecepatan. Tenaga mekanik adalah tenaga kecepatan air yang terus memutar kincir/turbin. Tenaga elektrik adalah hasil dari generator yang berputar akibat berputarnya kincir/turbin.

Prinsip kerja PLTMH yang paling utama adalah memanfaatkan semaksimal mungkin energi air yang dapat ditangkap oleh peralatan utamanya yang disebut turbin/kincir air. Efisiensi kincir air yang dipilih untuk menangkap energi air tersebut menentukan besarnya energi mekanik atau energi poros guna memutar generator listrik.

Umumnya PLTMH yang dibangun jenis run off river dimana

head diperoleh tidak dengan membangun bendungan besar, melainkan dengan mengalihkan aliran air sungai ke satu sisi dari sungai dan menjatuhkannya lagi ke sungai pada suatu tempat dimana beda tinggi yang diperlukan sudah diperoleh. Dengan menggunakan pipa, air dialirkan kerumah pembangkit (power house) yang biasanya dibangun di pinggir sungai. Kemudian air akan menyemprot keluar memutar roda turbin (runner), kemudian air tersebut dikembalikan ke sungai asalnya. Energi mekanik putaran poros turbin akan diubah menjadi energi listrik oleh sebuah generator.

Pembangkit listrik tenaga air dibawah ukuran 300 KW digolongkan sebagai PLTMH.Dalam perencanaan pembangunan sebuah. PLTMH, diperlukan pengetahuan tentang:

 Hidrologi  Kelistrikan  Bangunan sipil

 Permesinan

 Ekonomi untuk studi kelayakan.

2.1.1 Kelebihan Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH)

Pembangunan PLTMH mempunyai beberapa keuntungan yang tidak dapat dipisahkan, seperti berikut ini:

1. Lokasi sumber daya air untuk PLTM dan PLTMH pada umunya berada diwilayah pedesaan dan desa terpencil yang belum terjangkau jaringanlistrik.

2. Tenaga utama menggunakan air, yang merupakan sumber energi yangabadi tidak seperti bahan bakar untuk PLTU atau PLTN yangmenggunakan bahan bakar fosil atau nuklir.

3. Biaya pengoperasian dan pemeliharan PLTMH sangat rendah jikadibandingkan dengan PLTU atau PLTN.

4. Melayani kebutuhan aktual daya listrik di wilayah pedesaan terpencil yang umumnya rendah dengan daya beli masyarakat yang juga rendah. 5. PLTMH cukup sederhana untuk dimengerti dan cukup mudah

untukdioperasikan.

6. Perkembangan mutakhir yang telah dicapai pada pengembangan turbinair, telah dimungkinkan untuk memanfaatkan jenis turbin yang sesuaidengan keadaan setempat.

7. Pengembangan PLTMH dengan memanfaatkan arus sungai dapatmenimbulkan manfaat lain seperti pariwisata, perikanan, irigasi danpengendalian banjir. Dan

23

8. Meningkatkan kegiatan perekonomian sehingga diharapkan dapatmenambah penghasilan masyarakat.

2.1.2 Kekurangan Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) Adapun kelemahan dari pembangunan PLTMH di antaranya:

1. Sangat tergantung pada aliran sungai secara alamiah. Sedangkan aliransungai tersebut sangat bervariasi sehingga pada umumnya tenaga andalanatau tenaga mantap akan sangat kecil jika dibandingkan dengan kapasitastotalnya.

2. Tidak mampu menghasilkan tenaga yang besar. 2.2 Tenaga Listrik dan Air

Sebuah skema hidro memerlukan dua hal yaitu debit air dan ketinggian jatuh (head) untuk menghasilkan tenaga yang bermanfaat. Ini adalah sebuah sistem konversi tenaga, menyerap tenaga dari bentuk ketinggian dan aliran, danmenyalurkan tenaga dalam bentuk daya listrik atau daya mekanik. Tidak ada sistem konversi daya yang dapat mengirim sebanyak yang diserap dikurangi sebagian daya hilang oleh sistem itu sendiri dalam bentuk gesekan, panas, dan suara.

Persamaan konversinya adalah:

Daya yang masuk = Daya yang keluar + kehilangan daya (losess) ... 2.1

atau

Daya yang keluar = Daya yang masuk x Efisiensi konversi ... 2.2

yang kecil. Daya yang masuk, atau total daya yang diserap oieh skema hidro adalah daya kotor pffms. Daya yang bermanfaat dikirim adalah daya bersih Pnet.

Semuaefisiensi dari skema gambar diatas disebut E0.

Pnet = Pgross x E0 ... 2.3

Daya kotor adalah headkotor (Hgross) yang dikalikan dengan debit air (Q) dan jugadikaitkan dengan sebuah faktor gravitasi bumi (g = 9,8m/s2), sehingga persamaandasar dari pembangkit listrik adalah:

Pnet = g x Hgross x Q x Eo(kW) ... 2.4

Dimana head dalam meter, dan debit air dalam m3/s, dan total E0 sebagaiberikut:

E0 = Ekonstruksi sipil x Epenstock x Eturbin x Egenerator x Esistem control x Ejaringan x Etrafo ... 2.5

Biasaya:

Ekonstruksi sipil = 1,0 – (panjang saluran x 0,002 – 0,005) / Hgross Epenstock = 0,90 – 0,95 (tergantung pada panjangnya)

Eturbin = 0,70 – 0,85 (tergantung pada tipe turbin)

Egenerator = 0,80 – 0,95 (tergantung pada kapasitas generator)

Esistem control = 0,97

Ejaringan = 0,90 – 0,98 (tergantung pada panjang jaringan)

Etrafo = 0,98

Ekonstruksi sipil dan Epenstock adalah yang biasa diperhitungkan sebagai “HeadLoss (Hloass) / kehilangan ketinggian. Dalam kasus ini, persamaan di atas dirubah kepersamaan berikut.

Pnet = g x (Hgross – Hloss) x Q x (E0 – Ekonstruksi – Epenstock) (kW) ... 2.6

Persamaan sederhana ini harus diingat : ini adalah inti dari semuaperencanaan pekerjaan pembangkit listrik. Ini penting untuk menggunakan unit -unityang benar.

25

Gambar 2. 13 Efisiensi sistem yang spesifik untuk sebuah skema yang berjalan pada perencanaan aliran listrik.

2.3 Perencanaan Pembangunan PLTMH

Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) pada dasamyamemanfaatkan energi potensial air. Semakin tinggi jatuh air (head) maka semakinbesar energi potensial air yang dapat diubah menjadi energi listrik. Di samping faktorgeografis yang memungkinkan, tinggi jatuh air (head) dapat pula diperoleh denganmembendung aliran air sehingga permukaan air menjadi tinggi.

Secara umum lay out sistem PLTMH merupakan pembangkit jenis run ofriver, memanfaatkan aliran air permukaan (sungai). Komponen sistem PLTMHtersebut terdiri dari bangunan intake (penyadap) – bendungan, saluran pembawa, bakpengendap dan penenang, saluran pelimpah, pipa pesat, rumah pembangkit, dansaluran pembuangan. Basic lay-out pada perencanaan pembangunan PLTMH dimulaidari:

1. Penentuan lokasi bangunan intake

Pada umumnya instalasi PLTMH merupakan pembangkit listrik tenaga airjenis aliran sungai langsung, jarang yang merupakan jenis waduk (bendungan besar).Konstruksi bangunan intake untuk mengambil air langsung dari sungai dapat berupabendungan (intake dam) yang melintang sepanjang lebar sungai atau langsungmembagi aliran air sungai tanpa dilengkapi bangunan bendungan. Lokasi

intakeharus dipilih secara cermat untuk menghindarkan masalah di kemudian hari. Lokasi intake hams memitiki dasar sungai yang relatif stabt), apaiagi bilabangunan intake tersebut tanpa bendungan (intake dam). Dasar sungai yang tidakstabil mudah mengalami erosi sehingga permukaan dasar sungai lebih rendahdibandingkan dasar bangunan intake, hal ini akan menghambat aliran air memasukiintake.

Dasar sungai berupa lapisan lempeng batuan merupakan tempat yang stabil.Tempat di mana kemiringan sungainya kecil, umumnya memiliki dasar sungai yangrelatif stabil. Konstruksi bangunan intake dilengkapi dengan bendungan untukmenjaga ketinggian dasar sungai di sekitar intake. Air dari intake

dialirkan ke turbinmenggunakan saluran pembawa air berupa kanal dan pipa pesat (penstock).Penggunaan pipa pesat memerlukan biaya yang lebih besar dibandingkan pembuatankanal terbuka, sehingga dalam membuat lay out perlu diusahakan agar menggunakanpipa pesat sependek mungkin. Pada lokasi tertentu yang tidak memungkinkanpembuatan saluran pembawa, penggunaan pipa pesat yang panjang tidak dapatdihindari. Air dari intake dialirkan melalui penstock

27

Metoda ini dapat dipilih seandainya padamedan yang ada tidak memungkinkan untuk dibuat kanal, seperti sisi sungai berupatebing batuan. Perlu diperhatikan bahwa penstock harus aman terhadap banjir.

2. Penentuan bentuk aliran sungai

Salah satu permasalahan yang sering terjadi pada instalasi PLTMH adalahkerusakan pada bangunan intake yang disebabkan oleh banjir. Hal tersebut seringterjadi pada intake yang ditempatkan pada sisi luar sungai. Pada bagian sisi luarsungai mudah erosi serta rawan terhadap banjir. Batu-batuan, batang pohon, sertaberbagai material yang terbawa banjir akan mengarah pada bagian tersebut.Sementara itu bagian sisi dalam sungai merupakan tempat terjadinya pengendapanlumpur dan sedimentasi, sehingga tidak cocok untuk lokasi intake. Lokasi intakeyang baik terletak sepanjang bagian sungai yang relatif lurus, di mana aliran akanterdorong memasuki intake secara alami dengan membawa beban yang kecil.

3. Penentuan lokasi rumah pembangkit (power house)

Pada dasamya setiap pembangunan mikro hidro berusaha untuk mendapatkanhead yang maksimum. Konsekuensinya lokasi rumah pembangkit (power house)berada pada tempat yang serendah mungkin. Karena alasan keamanan dankonstruksi, lantai rumah pembangkit harus seialu lebih tinggi dibandingkanpermukaan air sungai. Data dan informasi ketinggian permukaan sungai pada waktubanjir sangat diperlukan dalam menentukan lokasi rumah pembangkit.

Selain lokasi rumah pembangkit berada pada ketinggian yang aman, saluranpembuangan air (tail race) harus terlindung oleh kondisi alam, seperti batu-batuanbesar. Disarankan ujung saluran tail race tidak terletak pada bagian sisi luar sungaikarena akan mendapat beban yang besar pada saat banjir, serta memungkinkanmasuknya aliran air menuju ke rumah pembangkit.

2.3.1 Perencanaan Sipil

Perencanaan sipil terdiri dari:

1. Pengerjaan saluran penghantar (head race)

Saluran penghantar berfungsi untuk mengalirkan air dari intake sampai ke bakpenenang. Perencanaan saluran penghantar berdasarkan pada kriteria:

• Nilai ekonomis yang tinggi

• Efisiensi fungsi

• Aman terhadap tinjauan teknis

• Mudah pengerjaannya

• Mudah pemeliharaannya

• Struktur bangunan yang memadai

• Kehilangan tinggi tekan (head losses) yang kecil 2. Perencanaan hidrolis

Kecepatan aliran pada saluran penghantar direncanakan sedemikian rupa untukmencegah sedimentasi akibat kecepatan rendah. Kecepatan aliran yang diizinkandalam saluran ditetapkan dengan asumsi ukuran butir material sedimen 0,2 - 0,3 mm.

29

Kecepatan aliran yang diizinkan pada perencanaan ini adalah:

• Kecepatan maksimum: 2 m/det saluran pasangan batu tanpa plesteran.

• Kecepatan minimum: 0,3 m/det saluran pasangan batu plesteran; 0,5 m/det saluran tanpa pasangan/plesteran.

3. Perencanaan bak penenang dan pengendap (head tank)

Perhitungan dimensi bak penenang diiakukan dengan beberapa kriteria, yaitu

• Volume bak 10-20 kali debit yang masuk untuk menjamin aliran steady di pipa pesat dan mampu meredam tekanan balik pada saat penutupan aliran di pipa pesat.

• Bak penenang direncanakan dengan menetapkan kecepatan vertikal partikel sedimen 0,03 m/det.

• Pipa pesat ditempatkan 15 cm di atas dasar bak penenang untuk menghindarkan masuknya batu atau benda-benda yang tidak diizinkan terbawa memasuki turbin, karena berpotensi merusak runner turbin.

• Pipa pesat ditempatkan pada jarak minimum 4 x D (diameter pipa pesat) dari muka air untuk menjamin tidak terjadi turbulensi dan pusaran yang memungkinkan masuknya udara bersama aliran air di dalam pipa pesat

• Bak penenang dilengkapi trash rack untuk mencegah sampah dan bendabenda yang tidak diinginkan memasuki pipa pesat bersama aliran air.

• Pipa penguras ditempatkan di bak pengendap dan bak penenang sebagai kelengkapan untuk perawatan (pembuangan endapan sedimen).

• Bak penenang dilengkapi pelimpah yang direncanakan untuk membuang kelebihan debit pada saat banjir. Bangunan bak penenang dan saiuran pembawa direncanakan terjaga ketinggian permukaan pada saat banjir sampai maksimum 25% dari debit desain.

• Konstruksi bak penenang dan pengendap berupa pasangan batu diplester dengan dasar bak berupa coran beton tumbuk (tanpa tulangan) kedap air. 4. Perencanaan pipa pesat (penstock)

Pipa pesat (penstock) adalah pipa yang yang berfungsi untuk mengalirkan airdari bak penenang (forebay tank). Perencanaan pipa pesat mencakup pemilihanmaterial, diameter penstock, tebal, dan jenis sambungan (coordination joint).Pemilihan material berdasarkan pertimbangan kondisi operasi, aksesibilitas, berat,sistem penyambungan, dan biaya. Diameter pipa pesat dipilih dengan pertimbangankeamanan, kemudahan proses pembuatan, ketersediaan material, dan tingkat rugirugi(friction losses) seminimal mungkin. Ketebalan penstock dipilih untuk menahantekanan hidrolik dan surge pressure yang dapat terjadi. Data dan asumsi awalperhitungan pipa pesat meliputi:

1. Material pipa pesat menggunakan plat baja di-roll dan dilas (welded rolled steel). Hal ini dipilih sebagai altematif terbaik untuk mendapatkan biayaterkecil. Material yang digunakan adalah mild steel dengan kekuatan cukup.

2. Head losses pada sistem pemipaan (penstock) diasumsikan sekitar 4% terhadap head gross.

31

D = (10,3 n2 Q2 L / H gross) 0,1875 ... 2.7

Di mana:

n = Koefisien kekasaran (roughness) untuk welded steel, 0,012, Q =Debit desain (m3/s),

L= Panjang penstock (m),

Hgross= Tinggi jatuhair (gross head) (m). Tabel 2.1 Material Pipa Pesat

4. Tebal plat

Perhitungan tebal plat dapat menggunakan persamaan

tp =(PiD/2SfKf) + ts ... 2.8

di mana:

ts = adalah penambahan ketebalan pipa untuk faktor korosi, Pi = tekanan hidrostatik, kNi P mm 2,

D = diameter dalam pipa,

Kf =faktor pengelasan sebesar 0,9 untuk pengelasan dengan inspeksi x -ray, faktor pengelasan sebesar 0,8 untuk pengelasan biasa, Sf = desain tegangan pipa yang diizinkan.

5. Waterhammer

Pada saat penutupan inlet valve dapat terjadi tekanan gelombang aliran air didalam pipa yang dikenal sebagai waterhammer. Tekanan bak akibat tertahannya aliran air oleh penutupan katup akan berinteraksi dengan

tekanan air yang menuju inlet valve sehingga terjadi tekanan tinggi yang dapatmerusak penstock.

6. Tumpuan pipa pesat (saddles support)

Tumpuan pipa pesat, baik pondasi anchor block, saddles support, berfungsi untuk mengikat dan menahan penstock. Jarak antar tumpuan (L) ditentukan oleh besamya defleksi maksimum penstock yang diizinkan. Jarak maksimum dudukan pondasi penstok dapat dihitung dengan formula:

L = 182,61 x {[(D + 0,0147)4 – D.4]/P}0,333 ... 2.9 di mana:

D= diameter dalam penstock (m),

P= berat satuan dalam keadaanpenuh berisi air (kg/m). 2.3.2 Perencanaan Elektromekanikal

Perencanaan elektromekanikal terdiri dari: 1. Pemilihan turbin

Turbin air berperan untuk mengubah energi air (energi potensial, tekanan, danenergi kinetik) menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran poros. Putaran poros turbin ini akan diubah oleh generator menjadi tenaga listrik. Berdasarkanprinsip kerjanya, turbin air dibagi menjadi dua kelompok:

1. Turbin impuls (cross-flow, pelton, dan turgo)

Untuk jenis ini, tekanan pada setiap sisi sudu bagian turbin yang berputarsama.

2. Turbin reaksi (Francis, Kaplan, dan propeller)

Daerah aplikasi berbagai jenis turbin air relatif spesifik. Pada beberapa daerahoperasi memungkinkan digunakan beberapa jenis turbin.

33

Pemilihan jenis turbin pada daerah operasi yang overlaping ini memerlukan perhitungan yanglebih mendalam.

Secara umum hasil survei lapangan mendapatkan potensi pengembanganPLTMH dengan tinggi jatuhan (head) 6 – 60 m, yang dapat dikategorikan pada headrendah dan medium.

Tabel 2.2 Daerah Operasi Turbin

Pemilihan jenis turbin dapat ditentukan berdasarkan kelebihan dankekurangan dari jenis-jenis turbin, khususnya untuk suatu desain yang sangatspesifik. Pada tahap awal, pemilihan jenis turbin dapat diperhitungkan denganmempertimbangkan parameter-parameter khusus yang mempengaruhi sistem operasiturbin, yaitu:

1. Faktor tinggi jatuhan air efektif (net head) dan debit yang akan dimanfaatkanuntuk operasi turbin merupakan faktor utama yang mempengaruhi pemilihanjenis turbin. Sebagai contoh turbin pelton efektif untuk operasi pada headtinggi, sementara turbin propeller sangat efektif beroperasi pada head rendah.

2. Faktor daya (power) yang diinginkan berkaitan dengan head dan debit yangtersedia.

3. Kecepatan (putaran) turbin yang akan ditransmisikan ke generator. Sebagaicontoh untuk sistem transmisi direct couple antara generator dengan turbinpada head rendah, sebuah turbin reaksi (propeller) dapat mencapai putaranyang diinginkan, sementara turbin pelton dan

crossflow berputar sangatlambat (low speed) yang akan menyebabkan sistem tidak beroperasi.

Ketiga faktor di atas seringkali diekspresikan sebagai kecepatan spesifik Ns,yang didefinisikan dengan formula

Ns= N x Pt x 0,51 x H ... 2.10

di mana:

N = kecepatan putaran turbin (rpm) , Pt = maksimum turbin output (kW), H = head efektif (m).

Output turbin dihitung dengan formula:

Pt = 9,8 x Q x H x ηt ... 2.11

di mana:

Q = debit air (m3/s), H = head efektif (m), ηt = efisiensi turbin.

= 0,8 - 0,85 untuk turbin pelton = 0,8 - 0,9 untuk turbin francis = 0,7 - 0,8 untuk turbin crossfiow

= 0,8 - 0,9 untuk turbin propeller dan Kaplan

Kecepatan spesifik setiap turbin memiliki kisaran (range) tertentuberdasarkan data eksperimen. Kisaran kecepatan spesifik beberapa turbin air dapat dilihat pada Tabel 2.3.

35

Tabel 2.3 Range kecepatan spesifik berbagai jenis turbin

Dengan mengetahui kecepatan spesifik turbin maka perencanaan dan pemilihanjenis turbin akan menjadi lebih mudah. Beberapa formula yang dikembangkan daridata eksperimental berbagai jenis turbin dapat digunakan untuk melakukan estimasiperhitungan kecepatan spesifik turbin, yaitu:

Tabel 2.4 Rumusan kecepatan spesifik berbagai jenis turbin

Dengan mengetahui besaran kecepatan spesifik maka dimensi dasar turbin dapat diestimasi (diperkirakan).

Pada perencanaan PLTMH ini, pilihan turbin yang cocok untuk lokasi yang tersediaadalah:

1. Turbin propeller tipe open flume untuk head rendah sampai dengan 6 m 2. Turbin crossflow 1 banki-mithell untuk head 6 m < H < 60 m.

Pemilihan jenis turbin tersebut berdasarkan ketersediaan teknologi secaralokal dan biaya pembuatan/fabrikasi yang lebih murah dibandingkan tipe lainnyaseperti pelton dan francis. Untuk jenis turbin crossflow T-14 dengan diameter runner0,3 m. Turbin tipe ini memiliki efisiensi maksimum yang baik sebesar 0,74 denganefisiensi pada debit 40% masih cukup tinggi di atas 0,6. Sementara untuk

penggunaan turbin propeller open flume pabrikasi lokal ditetapkan efisiensi turbinsebesar 0,75.

Penggunaan kedua jenis turbin tersebut untuk pembangkit tenaga air skalamikro (PLTMH), khususnya crossflow T-14 telah terbukti handal di lapangandibandingkan jenis crossflow lainnya yang dikembangkan oleh berbagai pihak(lembaga penelitian, pabrikan, import).

Putaran turbin baik propeller open flume head rendah dan turbin

crossflowmemiliki kecepatan yang rendah. Pada sistem mekanik turbin digunakan transmisisabuk flat belt dan pulley untuk menaikkan putaran sehingga sama dengan putarangenerator 1500 rpm. Efisiensi sistem transmisi mekanik flat belt

diperhitungkan 0,98.Sementara pada sistem transmisi mekanik turbin propeller open flumemenggunakansabuk V, dengan efisiensi 0.95.

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Bagan sebuah PLTMH ... 9

Gambar 2.2 Desain Tiga Dimensi Dan Komponen-Komponen Intake Terkait . 8 Gambar 2.3Bendungan ... 10

Gambar 2.4 Intake ... 11

Gambar 2.5Saluran Pengalih ... 11

Gambar 2.6Pintu Intake ... 12

Gambar 2.7Saluran Pembawa ... 13

Gambar 2.8Bak Penenang ... 14

Gambar 2.9Sambungan Pipa Pesat ... 16

Gambar 2.10Potongan Memanjang dan Melintang Balok Penyangga ... 18

Gambar 2.11Turbin dan Generator ... 18

Gambar 2.12Power House ... 19

Gambar 2.13Efisiensi sistem yang spesifik untuk sebuah skema yang berjalanpada perencanaan aliran listrik ... 25

Gambar 2.14Poligon Thiessen pada DAS ... 43

Gambar 2.15Peta Isohyet ... 44

Gambar 3.1 Peta Lokasi PLTMH... 59

Gambar 3.2Diagram Alir Tugas Akhir ... 62

Gambar 4.1 Dam/Bendung Pengalih Intake (Diversion Weir dan Intake) ... 64

Gambar 4.2 Saluran Pembawa (Head Race) ... 65

Gambar 4.3 Saluran Pembuang (spillway) ... 66

Gambar 4.5 Pipa Pesat (Penstock) ... 67

Gambar 4.6 Power House Dan Generator ... 68

Gambar 4.7 Jaringan Transmisi Dari Lokasi PH (Power House) Ke Penduduk 69 Gambar 4.8 Grafik FDC ... 87

vii Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Material Pipa Pesat... 31

Tabel 2.2 Daerah Operasi Turbin ... 33

Tabel 2.3Range kecepatan spesifik berbagai jenis turbin ... 35

Tabel 2.4Rumusan kecepatan spesifik berbagai jenis turbin ... 35

Tabel 2.5Putaran Generator Sinkron (rpm) ... 37

Tabel 2.6Run-away speed turbin, N maks/N ... 37

Tabel 2.7Nilai Variabel Reduksi Gauss ... 46

Tabel 2.8 Nilai K untuk Distribusi Log Normal ... 47

Tabel 2.9 Nilai K untuk distribusi Log Pearson III ... 48

Tabel 2.10 Standar Deviasi (Yn) untuk Distribusi Gumbel ... 50

Tabel 2.11 Reduksi Variat (YTR) sebagai fungsi periode ulang Gumbel ... 51

Tabel 2.12 Reduksi ... 52

Tabel 4.1 Curah Hujan Regional DAS Jamur Gele ... 70

Tabel 4.2 Analisa Debit Andalan dengan Metode F.J. Mock Sungai Jamur Gele 2003 ... 76

Tabel 4.3 Analisa Debit Andalan dengan Metode F.J. Mock Sungai Jamur Gele 2004 ... 77

Tabel 4.4 Analisa Debit Andalan dengan Metode F.J. Mock Sungai Jamur Gele 2005 ... 78

Tabel 4.5 Analisa Debit Andalan dengan Metode F.J. Mock Sungai Jamur Gele 2006 ... 79

Tabel 4.6 Analisa Debit Andalan dengan Metode F.J. Mock Sungai Jamur Gele 2007 ... 80

Tabel 4.7 Analisa Debit Andalan dengan Metode F.J. Mock Sungai

Jamur Gele 2008 ... 81 Tabel 4.8 Analisa Debit Andalan dengan Metode F.J. Mock Sungai

Jamur Gele 2009 ... 82 Tabel 4.9 Analisa Debit Andalan dengan Metode F.J. Mock Sungai

Jamur Gele 2010 ... 83 Tabel 4.10 Analisa Debit Andalan dengan Metode F.J. Mock Sungai

Jamur Gele 2011 ... 84 Tabel 4.11 Analisa Debit Andalan dengan Metode F.J. Mock Sungai

Jamur Gele 2012 ... 85 Tabel 4.12 Debit Sungai Jamur Gele (2003-2012) ... 86 Tabel 4.13 Probabilitas Kejadian Debit di sungai Jamur Gele 2003 – 2012 ... 88

ix Universitas Sumatera Utara

DAFTAR NOTASI

A = Luas permukaan (m2)

cos φ =Faktor daya

� = Regangan

eff = Efisiensi turbin

� = Modulus Elastisitas

F = Gaya (N)

g =Gayagravitasi(m/s2)

h =Ketinggianefektif(m)

H = Tinggi jatuh air efektif (m)

I =Arus (ampere)

L = Panjang Jarak antara angker pipa (m)

m = Massa (kg atau g)

NS =Kecepatan spesifik

N =Kecepatanputaranturbin(rpm)

η =Efisiensisaluran

P =Dayakeluaran secarateoritis (watt) ph = Tekanan hidrostatis (N/m2)

Pout = Daya penerima(watt)

Pin =Dayapengirim(watt)

P = Tekanan (N/m2 = Pascal)

ρ =Massajenisfluida(kg/m3)

� = Tegangan(N/m2)

Pinturbin = Dayamasukanke turbin(kW)

Ploss =Daya rugidalam saluran(watt) Poutturbin = Daya keluarandariturbin(kW) Preal = Dayasebenarnyayangdihasilkan(kW

Q =Debitair(m3/s)

� = Jari-jari pipa(m)

�� = Bilangan Reynold

�� = Tegangan pipa yang diizinkan (N/m2)

�� = Tegangan pipa keadaan dingin(N/m2)

�ℎ = Tegangan pipa keadaan panas (N/m2)

� = Tebal dinding pipa(m)

� = Viskositas(kg/m s)

V =Volume (m3 atau cm3)

� = Kecepatan aliran(m/s)

xi Universitas Sumatera Utara