ALTERNATIF DESAIN SALURAN PEMBAWA PADA

PROKONS
JURNAL TEKNIK SIPIL

JURUSAN TEKNIK SIPIL

IK NEGERI HATANG

Pmkons Jarnal

Tekrik Sipil, Vohac 10, Nmrr-

l, Fe{rui ml6 - IfJN

1978-1784

PROKOT{S
JURNAL TEK]II]K SIPIL

Kctue Pcyurtin3
Ir. Yunasfi, MT

Sckrctrris Penyunti4
Dr. Turfiq Rochman, ST., MT

Mitrr Betari (PeerGrotp) Pcndul Alli
Dr.Eng.Ir, Fauzri Fahimuddin, M.Eng. @olileknik Negeri ratarta)
Dr. lr. Agnes Hanna Patry, MT (Politeknik Negeri t alang)

Penyunting Pdeksene
Dr. NawirRssidi, ST., MT
Ratih Indri Hapsari, ST., MT., Ph.D
Dr. Akhmad Suryadi, BS.,MT

Tetr Lctrk
Imron Rosadi, A.Md., ST

Cetek den Distribusi
Iman Wiyoga, A.Md

Alemat Rcdekci
d.a. Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Malang

Jl. Soekarno-Hatta No. 09, PO BOX 04 Malang 65141
Telp,ff ax. 03 4 I 4M424 404420
Email : jurnalprokons@polinema. ac. id
,a

PenanggungJeweb
Direktur Politeknik Negeri Malang

Pcncrbit
Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Malang

Jurnal Teknik Sipil PROKONS diterbitkan dua kali dalam setahun pada bulan Pebnrari dan Agrstus. Redaktur
mengundang para penulis dan peneliti untuk menyumbangkan artikel hasil penelitian atau artikel konseptual ke Redaksi
PROKONS. Redaksi menentukan dimuat atau tidaknya zuatu rrtikel dan berhak mengubah atau memperbaiki tulisan
yang dimuat sejauh tidaft m€nggsrggu maksud dan isinya. Artikel yang tidak dimuat tidak dikembalikan pada penulis.

ISSN 1978-1784

Pwkons Jurnal Teknik Sipil, Volune 10, Nomor I , Febraari 2016

- IJIAI I 978-1 784

DAFTAR ISI
Evaluasi Pengendalian Pelaksanaan dan Penjadwalan
Proyek Perpipaan di Kota Malang
Adinan Far4tad;n, M. RnslinAnwa6Indradi

Viatniko

...... 1-10

U paya Pen ng katan Profesionalisme Ma najer Proyek
Konstruksi Bangunan Gedung di Kota Malang
Deui ZetEtara, Alwafi Pujirahary'0, Eko Andi
i

Suryo

11'20

Pemodelan Banjir di Das Ciliwung Menggunakan
Model Hidrologi Terdistribusi
Ratih Indi Hapsai, Mobanad Zenurianto,

Hai

Karruia

Safti,

Ag Suhardono

21-26

Alternatif Desain Saluran Pembawa pada Perencanaan
Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH)
di Desa Bendosari Kabupaten Malang
Vinda Harsanti, Mocb.

Khamim

Studi ldentifikasi Distribusi Cengkeh dengan Data Landsat
di Kabupaten Buleleng Bali

...... 27'31

I

Yuliara

32-37

Analisis Perbandingan Kinerja Kontraktor ISO
dan Non ISO pada Pekerjaan Beton
Piwa Sioia Putri, Indradi Vijatniko, Eko Andi

Suryo

Perilaku Gempa Akibat Pengaruh Pergerakan Tanah dan
Pergerakan Patahan pada J-embatan Rangka Pelengkung

Evi Nur Ca@a

.......i........

.... 38-48

49-55

Penentuan Nilai Koefisien Plastisitas Pada Tanah Lempung dengan
Menggunakan Data Pengujian Atterberg Limit
Penentuan Cash Flow Optimal Berbasis Pengaturan Sumber Daya pada
Pembangunan Gedung X Di Kota Malang
Agungsetia Budi, Sitti Safaus R

...........

62-68

furnal Teknik
No. 1 (Februari), Halaman2T -31

PROK0NS:

Vol.

10,

ISSN:1978-1784

ALTERNATIF DESAIN SALURAN PEMBAWA PADA PERENCANAAII
PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKRO HIDRO (PLTMII)
DI DESA BENIDOSARI KABUPATEN MALANG
Winda lfarstntir, Moch. Khamim2

.

I

potiteknik Negeri Malang
''zDosen Jurusan Teknik Sipil

win_harsanti@rocketmai l.com, 2moch.chamiir@gmail.c-om

.

Abstract

Electfic energv is important requirement for human activities, and much of this energl is stig
Jilled by non
renewable energ/. In certain time, this source will deplet. To solve this problem, subtittttion ir"rg, muit befoinded.
llater is one of the renewable energ/ which can be substitution to produce electrical energl. Witer
from ihe water
springs will be Jlawed to power house, before changing to electrical energ/, through *iir, *oy. ihe aim of this
study is ta determine alternative of water way. Discharge that is used on this study based on m.easurement. From
those measurements, design discharge is determined by 0,3 m3/dt. The water way will be designed as open channel
using eight alternatives, and will be chosen best alternativefor recommendation.
Keywords: design discharge, open channel, waterway

Pendahuluan
Energi ,listrik merupakan kebutuhan yang sangat

penting bagi kehidupan manusia saat ini. Hampir
setiap aktivitas manusia selalu membutuhkan energi
listrik sebagai penunjangnya. Sebagian besar energi
listrik saat ini dihasilkan dari pengolahan bahan bakar
fosil, dimana bahan bakar fosil ini merupakan sumber
daya yang tidak terbarukan. Apabila bahan bakar fosil

ini

digunakan secara terus menerus, suatu

saat

keberadaannya akan langka yang akan berimbas pada

kelangkaan energi listrik. Untuk mengatasi hal ini,
pencarian sumber lain untuk menghasilkan energi
listrik sangat diperlukan.
Berdasarkan kondisi sumber daya yang ada di

Indonesia, salah satu sumber daya yao.g dimiliki dan
dapat diolah sehingga dapat menghasilkan energi
listrik adalah air, dimana air ini merupakan sumber
daya yang terbarukan. Dengan konservasi yang sesuai

maka keberadaan air akan tersedia sepanjang waktu
sehingga kelangkaan energi listrik dapat terhindarkan.

Kebaradaan air untuk menghasilkan energi listrik
ini dipilih yang memiliki debit dan beda tinggi yang
cukup. Umumnya potensi air yang memenuhi kedua
syarat tersebut terletak di pegunungan atau jauh dari

istilah Pembangkit Listrik Tenaga

(PLTMH).

Tujuan dari studi ini adalah mencari altematif
desain dari saluran pembawa pada lokasi yang

direncanakan. Dalam studi ini saluran pembawa
dibatasi hanya berupa saluran terbuka dengan
menggunakan debit hasil pengukuran.

Tinjauan Pustaka
Saluran Pembawa
Pada suatu bangunan pembangkit listrik, saluran
pembawa merupakan saluran yang membawa air dari
bangunan pengambilan menuju pipa pesat. Unhrk
memaksimumkan tinggi jatuh, maka saluran pembawa
dibuat dengan kemiringan yang landai.
Saluran pembawa dapat berupa saluran terbuka
atau saluran tertutup berupa pipa, meskipun biaya
yang dibutuhkan unhrk saluran tertufup lebih besar
(Bjornavold, 2008). Apabila keadaan tanah di
sepanjang saluran pembawa stabil atau tidak mudah
longsor maka saluran terbuka dapat digunakan, tetapi
apabila tanah di sekitarnya mudah longsor maka harus

menggunakan saluran tertutup unhtk menghindari

masuknya longsoran tanah

lokasi yang sesuai dengan rumah pembangkit. Untuk

pembawa.

membawa air dari lokasi sumber air tersebut menuju

a.

rumah pembangkit, dibutuhkan suatu saluran yang
umumnya disebut dengan saluran pembawa.

Desa Bendosari, Kecamatan Pujon merupakan
suatu daerah yang terletak di Kabupaten Malang yang
memiliki potensi air yang dapat dikembangan menjadi
penghasil energi skala mikro atau yang dikenal dengan

Mikrohidro

ke dalam saluran

Pengukuran Debit di Saluran/ Sungai
Metode pengukuran debit yang digunakan adalah
metode Kecepatan Area. Metode kecepatan area
adalah suatu cara yang digunakan untuk mengetahui
debit aliran dengan mengukur luas penampang basah
aliran dan kecepatan aliran. Penampang basah aliran
diperoleh dengan pengukuran lebar permukaan air dan

pengukuran kedalaman air. Kecepatan aliran diukur

Altematif Desain Saluran Pembawa ....

menggnnakan current-meter. Banyaknya pengukuran
kecepatan dapat ditentukan melalui tabel (Gordon,
2004:96).

I

(Smith, 2003). Persamaao kecepatan Manning yaitu
Persamaan 3. (Anggrahini, 1997 :l4l)

V:1 *

Rz3 x

Sr/2

(3)

Dengau

V : kecepatan aliran (m/dt)
n : koefisien kekasaran Manning
R : jari-jari hidrolis (m)
A : Iuas penampang basah saluran (m2)
P : keliling basah saluran (m)
S : kemiringan dasar saluran

Titik

:ili-.'

Penzukuran

Aplikasi

Kecepatan

Permukaan

h kurang dari 0,5 m V = Vo.o

0,6 h

atau

yang

pengukuran
membutuhkan

kecepatan

0,2 h dan

h lebih dari 0,5 m

0,8 h
0,2 h, 0,6 h,
dan 0,8 h

h dan

Pada

banyak titik

kecepatan
aliran berubah-ubah
tidak teratur
Apabila pengukuran
membutuhkan
ketelitian yang tinggi

Beberapa koefisien kekasaran

:

v 0,5 (vo.z
+ Vo,s)

v

. Tipe Saluran
Tanah dengan rumput pendek
Tanah dengan banyak

0,2s

(Yo,z +2
+ Vo,e)

V
dari

Vo.6

rerata

V

pengkuran di
titik yang
dilakukan

N

tanaman

Kaca

Dimana h adalah kedalaman aliran.

Baja dengan permukaan licin tidak dicat
Baja dengan permukaan licin dicat
Beton pada galian batu yang teratur
Beton pada galian batu yang tidak teratur
Pasangan bafu pecah disemen

0,027
0,035
0,010
O,Otz
0,013

0,020
O,OZ7

0,025

Sumber: Chow, 1997 :99-102

Besarnya debit aliran dapat ditentukan melalui
Persamaan l.
(l)
Q = A, x Vr *.....* An x Vn

Hasil perhitungan dari kecepatan ini harus
dikontrol menggunakan kecepatan ijin. Kecepatan
minimum yang diijinkan, yaitu kecepatan terendah
yang tidak menimbulkan sedimentasi dan tidak
mengakibatkan pertumbuhan tanaman air dan

Dengan:

Q : debit aliran (m3ldt)
A : luas penampang (m)
V : kecepatan rata-rata (m/dt)
n : banyaknya pengukuran arah horisontal
b.

Manning

ditunjukkan pada Tabel 2.

ganggang, besarnya sebesar 0,6 m/dt (Departemen
Pekerjaan Umum dan Tenaga Listrik, 1976).
Unhrk besarnya kecepatan maksimum, yaitu batas
kecepatan yang tidak mengakibatkan gerusan adalah

Perencanaan Dimensi Saluran

Untuk merencanakan dimensi saluran terbuka,

sebesar

variabel-yariabel yang dihitung dan ditentukan antara
lain kecepatan aliran di saluran, kemiringan dinding

2 m3ldt.

Kemiringan Dinding Saluran

saluran dan tinggi jagaan.

Departemen Pekerjaan Umum menetapkan
kemiringan dinding saluran seperti pada Tabel 3.

Kecepatan di Saluran Terbuka

Analisis hidrolika pada saluran terbuka dapat
dilakukan dengan menggunakan persamaan empiris.

Persamaan

empiris yang digunakan

_

adalah

Q=A*v

Dengan:

-

Marenal
Material

Pasangan bafu

Persamaan_2. (Chow, 1997 :5)

Tanah dengan pasangan batu

e)

atau

Kemirlgg3n_
Vertikal

saluran besar dengan dasar tanah

l:l

Lempung keras atau tanah dengan 2:l atau

Q : debit 1m3fa9
A : luas penampang basah saluran (m2)
V : kecepatan aliran (m/dt)

lining pasangan beton

Lempung agak keras atau
kecil dengan dasar tanah
Sumber: n.part

Kecepatan adalah waktu yang dibutuhkan untuk
menempuh jarak tertentu yang dapat dinyatakan dalam
sahran m/dt. Persamaan kecepatan aliran yang dapat
digunakan dalam analisis saluran terbuka yaitu
persamaan Manaing. Persamaan ini selain digunakan
untuk perencanaan pada aliran seragam juga dapat
diterapkan pada aliran berubah beraturan (gracluall,v
varied flow) yang umum terjadi pada saluran alam

Listrik,

saluran

l:l

2:3

1976

Tinggi Jagaan

Tinggi jagaan (fb) suatu saluran adalah jarak
vertikal dari puncak saluran ke permukaan air pada
kondisi rencana. Jarak ini harus cukup untuk

28

Alternatif Desain Saluran Pembawa ....

mencegah kenaikan muka air yang melimpah ke tepi.
Tinggi jagaan yang umum dipakai dalam perencanaan
berkisar antara SYo - 30%o dari kedalaman aliran,

Metode
Metode yang digunakan dalam studi ini adalah;

l.

Melakukanpengukuran debit di lokasi

2. Mengukur luasan lahan yang tersedia

untuk

saluran pembawa

3. Merencanakan dimensi saluran

pembawa

menggunakan beberapa alternatif

Pengukuran Debit
Pengukuran debit di lokasi studi menggunakan
metode kecepatan area dan dilakukan sebanyak dua
kali pada hari yang berbeda. Hasil dari pembacaan
kecepatan dan besarnya debit didapat berdasarkan
ketentuan pada Tabel I dan persamaan l.

I

Pada pengukuran

saluran.

pias Kedalaman Air Kecepatan Debit
-,h(m) V(rrld0 e(m3ldo

0,20

0,799
t,947
2,147
l,4gg
1,327
1,380
1,373

0,22

0,25

0,27

4
5

0,30

6
7

0,33

0,26

0,0906
0,0929

0,0992

pengukuran

|:-2
3
4
5

Air
(m)
0,21

h

0,lg
0,lg
0,18

0,16

llari hasil pengukuran
Qrotur

(n/do
l,3gg
r,403
t,541
t,647
l,l6t

dengan kemiringan dinding

2:l

1t:O,S), iltematif

ketiga menggunakan pasangan beton

dengan

kemiringan dinding vertikal dan alternatif keempat
menggunakan pasangan beton dengan kemiringan
dinding 2:l (l:0,5) dan masing-masing dihitung

menggunakan kemiringan 0,5% (0,005) dan l%
(0,01), sehingga terdapat delapan altematif desain

a.

Alternatif I

b:0,6 m
n:0,025
S :0,005

R

v

b:0,6 m
n:0,025
S = 0,01

PRVa
0.60 0.30 0.0e 0.18 r.zo olio-ll,sl.zoi
0.60
bhfbAFRV

tersebut

0.60
0.60
0.60
0.60

Keceparan
V

terbuat dari pasangan batu dengan kemiringan dinding
vertikal, alternatif kedua menggunakan pasangan batu

b. Alternatif2

memberikan hasil seperti tabel berikut ini.
Keda.laman

dilakukan
pertama

Alt"-utif

9,60 0,30 0,0e 0,r8 t,2onlso-1iT-ow
0,60 0,35 0,11 0,2t 1,30 0,162 0,839 0,176
9,60 0,40 0,12 0,24 1,40 0,17 t 0,873 O,2Og
9,q0 0,4s 0,14 0,27 1,s0 0,180 0,902 0,243
0,60 0,50 0,15 0,30 1,60 0,188 0,927 A,278

0,1074

Pengukuran 2
Pada pengukuran 2, lebar masing-masing pias
adalah 0,35 m. Pengukuran dilakukan paOa iiga
kedalaman yang berbeda yaitu 5 cm, l0 cm dan 15 cm

pias
-

Dimensi saluran pembawa

ontuApRVa
b
h fb A-r

0,0309
0,0665

0,0709
0,144 0,0067
_ g. _ .. 0,23
Dari hasil pengukuran terseb-ut didapatkan nilffi,"1
mda saluran adalah 0,5 547 mj / dt.

dari dasar saluran. Hasil

Perhitungan Dimensi Saluran pembawa

secara keseluruhan.

1, lebar masing-masing

pias
adalah 0,2 m dan pengukuran horizontal dilakukan
satu kali tiap pias yaitu pada jarak 0,12 m dari dasar

I
2
3

Pada perhihrngan dimensi saluran pembawa
selanjutnya menggunakan Qa**, = 0,3 m3ldt.-

menggunakan empat alternatif.

Ifasil Dan Pembahasan

Pengukuran

Dari kedua hasil pengukuran yang didapatkan,
tidak semua debit akan dialirkan ke saluran pembawa.
Air yang dialirkan diambil sebesar 0,3 m3l& dengan
tujuan agar ketika debit air yang mengalir lebih rendah
dari pengukuraq PLTMH masih teiap bisa bekerja.

Dagia
e (m3/d0

0J020
0,0936
0,0971
0,1039
0,0650

tersebut didapatkan nilai

pada saluran adalah 0,4615 mr/dt.

29

0.3s 0.ll o.zt t.3o 0.162 l r86 0.24s
0.40 0.12 0.24 1.40 0.171 1.234 0.296
0.45 0.14 0.27 1.50 0.180 1.27s 0.344
0.s0 0.15 0.30 1.60 0.188 1.310 0.393
0.55 0.17 0.33 1.70 0.t94 1.341 0.443

Altematif Desain Saluran Pembawa ....

c. Altematif 3

g. Alternatif 7

b=0,6m
n:0,025

b=0,6m
n=0,02

S = 0,005

S = 0,005

bhfb

z

0,60 0,30 0,09 0J 0,225 1,271 0,177 0,992
0,60 0,35 0,ll 0,5 0,271 1,393 0,196 0,955
0,60 0,40 0,12 0,5 0,320 t,494 0,214 1,012
0,60 0,45 0,14 0,5 0,371 1,606 0,231 1,065
0,60 0,50 0,15 0,5 0,425 t,718 0,247 1,t15
0,60 0,55 0,17 0,5 0,481 1,830 0,263 t,t6t

0,201
0,259
0,324
0,395
0,474

0.5s9

d. Alternatif4

b=0,6m

m
n = 0,025

:

b

h

fm)

0.60
0,60
0,60
0.60
0,60
0.60

0,30
0,35
0,40
0.45
0.50
0.55

e.

n= 0,02

o,ol

fm)

Alternatif

0,251'

0,60 0,35 0,ll 0;5 0,271 1,393 0,196 l,lg4 0,324
0,60 0,40 0,12 0,5 0,320 1,494 0,214 1,265 0,405
0,60 0,45 0,14 0,5 0,371 1,606 0,23t 1,332 0,494
0,60 0,50 o,ts 0,5 0,425 1,718 0,247 t,393 0,592
0,60 0,55 0,17 0,5 0,481 l,g3o 0,263 1,451 0,698
h. Alternatif 8

b:0,6

s

S

fb
(m)

z

A

P

R

rm2)

(m)

(m)

v

a

(m/dt1

(m3ldt)

0.5 0-22s 1,271 0.177 1.26t
I 0.5 0.271 r.383 0.1 96 135 I
0 2 0.5 0,320 t.494 0.214 t,432

0,284
0366

0,09

0

0. 4
0

APRVa

{ql (rn1 (m) ' @1 t.l f.l