Download - BAB I Intake
6
Bangunan Tenaga Air|Bangunan Intake
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dalam bangunan PLTA (Pembangkit Listrik Tenaga Air), terdapat bangunan-
bangunan air yang merupakan komponen dari bangunan PLTA itu sendiri.
Komponen penyusun bangunan tersebut mulai dari diambilnya air dari sungai
sampai air dikeluarkan lagi ke aliran sungai.
Komponen bangunan PLTA yang bertugas untuk mengambil air dari saluran
sungai dinamakan intake. Bangunan intake ini selain untuk mengambil air dari
aliran sungai, berfungsi juga sebagai penyadap aliran sungai, mengatur
pemasukan air dan sedimen serta menghindarkan menghindarkan sedimen dasar
sungai dan sampah untuk masuk ke tampungan.
Bangunan intake ini haruslah didesain dengan keadaan yang ada, dan sesuai
dengan kebutuhannya. Dalam mendesain bangunan intake ini terdapat rumus
yang digunakan agar bangunan intake yang dibangun merupakan bangunan yang
ekonomis dan efisien.
1.2 Rumusan Masalah
Melihat dari latar belakang di atas, maka rumusan masalah yang ada yaitu :
1.2.1 Apa itu bangunan intake?
1.2.2 Bagaimana perencanaan bangunan intake?
1.2.3 Bagaimana menentukan lokasi bangunan intake?
1.2.4 Bagaimana kriteria bangunan intake?
1.2.5 Apa saja jenis dari bangunan intake?
1.2.6 Apa saja bagian-bagian dari bangunan intake?
1.2.7 Bagaimana menentukan ukuran dan kapasitas bangunan intake?
1.2.8 Apa saja peralatan penunjang bangunan intake?
Siti Ai Nurhayati 1005315|Teknik Sipil S-1
6
Bangunan Tenaga Air|Bangunan Intake
1.3 Tujuan
Dari rumusan masalah yang telah dikemukakan tersebut, maka tujuan dari
penulisan ini yaitu untuk mengetahui :
1.3.1 Pengertian bangunan intake
1.3.2 Perencanaan bangunan intake
1.3.3 Menentukan lokasi bangunan intake
1.3.4 Kriteria bangunan intake
1.3.5 Jenis dari bangunan intake
1.3.6 Bagian – bagian dari bangunan intake
1.3.7 Cara menentukan ukuran dan kapasitas bangunan intake
1.3.8 Peralatan penunjang bangunan intake
Siti Ai Nurhayati 1005315|Teknik Sipil S-1
6
Bangunan Tenaga Air|Bangunan Intake
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Pengertian Intake
Bangunan penyadap atau intake adalah suatu unit yang berfungsi untuk
menyadap atau mengambil air baku dari badan air sesuai dengan debit yang
diperlukan untuk pengolahan. Intake atau pintu pengambilan ini berfungsi
mengatur banyaknya air yang masuk saluran dan mencegah masuknya benda-
benda padat dan kasar ke dalam saluran. Pada bendung, tempat pengambilan
bisa terdiri dari dua buah, yaitu kanan dan kiri, dan bisa juga hanya satu buah,
tergantung dari letak daerah yang akan dialiri. Bila tempat pengaliran dua buah
menuntut adanya bangunan penguras dua buah pula. Kadang-kadang bila salah
satu pengambilan debitnya kecil, maka pengambilannya lewat gorong-gorong
yang dibuat pada tubuh bendung. Dengan demikian kita perlu membuat dua
bangunan penguras, dan cukup satu saja, seperti pada gambar berikut.
Gambar 1. Posisi intake
Bangunan intake adalah suatu bangunan pada bendung yang berfungsi
sebagai penyadap aliran sungai, mengatur pemasukan air dan sedimen serta
menghindarkan sedimen dasar sungai dan sampah masuk ke intake. Selain itu,
intake juga merupakan suatu konstruksi yang berguna untuk mengambil air dari
sumber air di permukaan tanah seperti reservoir, sungai, danau atau kanal.
Fungsi bangunan ini dalam perencanaan PLTA adalah untuk membelokkan
aliran air dari sungai dalam jumlah yang diinginkan untuk kebutuhan PLTA.
Letak intake diatur sedekat mungkin dengan bangunan pembilas, dan merupakan
satu kesatuan dengan pembilas serta tidak menyulitkan penyadapan aliran dan
Siti Ai Nurhayati 1005315|Teknik Sipil S-1
6
Bangunan Tenaga Air|Bangunan Intake
tidak menimbulkan pengendapan sedimen dan turbulensi aliran diudik intake.
Letak Intake diatur sedemikian rupa supaya berada ditikungan luar aliran,
sehingga pada keadaan banjir angkutan sedimen dasar yang mendekat keintake
akan terlempar ketikungan dalam menjauhi intake.
Bangunan intake terdiri dari lantai/ambang dasar, pintu, dinding banjir, pilar
penempatan pintu, saringan sampah, jembatan pelayan, rumah pintu, dan
perlengkapan lainnya. Variasi kualitas air permukaan sangat berarti dalam
menentukan titik pengambilan air. Dimana terdapat adanya variasi yang konstan
(tidak berfluktuasi), di tempat seperti inilah merupakan titik pengambilan yang
diharapkan.
Analisa kualitas air permukaan pada setiap bagian penampang di titik yang
dinilai cocok untuk pengambilan air sangat penting bagi penetapan lokasi intake,
terutama intake langsung. Dan analisa kualitas pada bagian air permukaan
horisontal sangat pokok untuk menetapkan titik pengambilan semua jenis intake.
Intake merupakan bangunan/alat untuk mengambil air dari sumbernya.
Intake yang dibangun harus memenuhi beberapa persyaratan antara lain
kehandalan dalam menyediakan air secara kontiniu, keamanan dalam beroperasi
dan pembiayaan yang minimum. Kapasitas intake harus mampu melayani
kebutuhan maksimum harian.
Siti Ai Nurhayati 1005315|Teknik Sipil S-1
6
Bangunan Tenaga Air|Bangunan Intake
Gambar 2. Potongan melintang bangunan pengambilan
2.2 Perencanaan Intake
Dalam merencanakan intake, ada beberapa hal yang perlu diperhatikan,
yaitu :
1. Intake sebaiknya terletak ditempat dimana tidak ada aliran deras yang
bisa membahayakan intake.
2. Tanah disekitar intake seharusnya cukup stabil dan tidak mudah terkena
erosi.
3. Inlet, sebaiknya berada di bawah permukaan badan air untuk mencegah
masuknya benda-benda terapung. Disamping itu inlet sebaiknya terletak
cukup di atas air.
4. Intake seharusnya terletak jauh sebelum sumber kontaminasi.
5. Intake sebaiknya terletak di hulu sungai suatu kota.
6. Intake sebaiknya dilengkapi dengan saringan kasar yang selalu
dibersihkan. Ujung pipa pengambilan air yang berhubungan dengan
pompa sebaiknya juga diberi saringan (strainer).
Siti Ai Nurhayati 1005315|Teknik Sipil S-1
6
Bangunan Tenaga Air|Bangunan Intake
7. Untuk muka air yang berfluktuasi, inlet yang ke sumur pengumpul
sebaiknya dibuat pada beberapa level.
8. Jika permukaan badan air selalu konstan dan tebing sungai terendam air,
maka intake dibuat di dekat sungai.
Selain itu, dalam pembangunan intake hal-hal yang harus diperhatikan
antara lain adalah lokasi harus aman dari arus deras, terletak di hulu sungai
sehingga aman dari pencemaran, posisi intake yang benar agar air baku dapat
disadap secara konstan sesuai dengan kebutuhan baik pada musim kemarau
maupun pada musim hujan.
Konstruksi intake disesuaikan menurut konstruksi bangunan air, dan
umumnya secara kualitas airnya kurang baik namun biasanya secara kuatitas
airnya cukup banyak.
2.3 Penentuan Lokasi Intake
Lokasi intake harus memperhatikan beberapa factor di bawah ini :
1. Kualitas air yang tersedia harus baik.
2. Berlokasi d tempat dimana tidak terdapat arus / aliran kuat yang dapat
merusak intake.
3. Selama banjir, air tidak boleh masuk ke dalam intake.
4. Sebaiknya sedekat mungkin dengan stasiun pemompaan.
5. Pasokan tenaga harus tersedia dan dapat digunakan.
6. Angin yang menyebabkan sedimentasi harus dihindari.
7. Lokasi harus mudah dijangkau dan dekat tempat pengolahan sehingga
meminimalkan biaya perpipaan.
8. Lokasi sebaiknya tidak berada di wilayah cekungan.
9. Sebaiknya tertutup untuk mencegah sinar matahari yang bisa
menstimulus pertumbuhan lumut atau ganggang di air ataupun pengotor-
pengotor dari luar.
10. Tanah tempat dibangunnya intake harus stabil.
11. Bangunan intake harus kedap air.
Siti Ai Nurhayati 1005315|Teknik Sipil S-1
6
Bangunan Tenaga Air|Bangunan Intake
12. Pipa inlet ditempatkan dibawah permukaan sungai atau danau untuk
mendapatkan air yang lebih dingin dan mencegah masuknya benda-
benda yang mengapung.
13. Sebaiknya terletak agak jauh dari bahu sungai untuk mencegah
kemungkinan pencemaran.
14. Sebaiknya terletak pada bagian hulu kota.
2.4 Kriteria Perencanaan Intake
Terdapat kriteria dalam perencanaan intake, yakni :
1. Bell mouth strainer
Kecepatan melalui lubang strainer 0,15 – 0,3 m/det.
Letak strainer 0,6 – 1 m di bawah tinggi muka air minimum.
2. Sumuran pengumpul
Dasar sumur diambil 1 m di bawah strainer.
Konsruksi harus kuat dan penempatan pipa serta perlengkapannya
dapat dengan mudah untuk dioperasikan dan dipelihara.
Waktu detensi tidak kurang dari 20 menit.
3. Pipa penyalur air baku dengan pengaliran grafitasi
Kecepatan aliran 0,6 – 1,5 m/det untuk mencegah iritasi dan
sedimentasi pada pipa.
Ukuran diameter pipa ditetapkan dengan menjaga kecepatan aliran
0,6 m/det pada saat level air rendah, dan tidak lebih dari kecepatan
aliran 1,5 m/det pada saat level air tertinggi.
4. Pipa penyalur air baku dengan pengaliran menggunakan pompa
Kecepatan aliran berkisar antara 1 – 1,5 m/det dengan pangaturan
diameter sama seperti kriteria pipa penyalur secara gravitasi.
Pusat pompa ditetapkan tidak kurang dari 3,7 m di bawah level air
terendah dan tidak lebih dari 4 m di atas levl air terendah.
Siti Ai Nurhayati 1005315|Teknik Sipil S-1
6
Bangunan Tenaga Air|Bangunan Intake
5. Screen
Jarak antar kisi adalah 25,4 – 76,2 mm
Lebar kisi 0,25 – 5 inchi
Kemiringan kisi 30o – 45o dari horisontal
Kehilangan tekanan pada kisi 0,01 – 0,8 m.
2.5 Jenis-jenis Intake
A. Jenis-jenis intake menurut sumber air
Jenis-jenis intake menurut sumber air yaitu :
1. Brouncaptering untuk mata air
2. Sumur dangkal
3. Sumur dalam
4. Sumur artesis
5. Desinfiltration gallery atau pipa bawah tanah
B. Jenis-jenis intake untuk air permukaan
Jenis-jenis intake untuk air permukaan yaitu :
1. Intake tower
Dibangun sedekat mungkin ke pinggiran sungai, tetapi dengan
kedalaman minimum 3 meter. Puncak intake (ruangan pompa) berada 1,5
meter di atas muka air tertinggi.
2. Shore tower
Shore intake memiliki variasi bentuk yang tergantung kepada situasi
lapangan, tetapi yang pasti terletak di pinggiran sungai. Jenis-jenis shore
intake yang umum digunakan antara lain adalah:
a. Siphone well intake
Ciri khas dari intake ini adalah memiliki saluran air masuk ke
bangunan intake berupa pipa, sehingga tekanan air yang berfluktuasi
tidak memberi pengaruh pada interior intake.
Siti Ai Nurhayati 1005315|Teknik Sipil S-1
6
Bangunan Tenaga Air|Bangunan Intake
b. Floating intake
Struktur intake yang ringkas diletakkan di atas sebuah pelampung
yang terapung dan bergerak naik turun mengikuti fluktuasi muka air.
c. Suspended intake
Memiliki karakteristik dimana pipa hisap dibenamkan ke dalam
sumber air tanpa menggunakan bangunan pelindung dan langsung
tercampur dengan aliran sumber air.
3. Intake crib
Struktur intake dibuat terbenam di dasar sungai dengan kedalaman besar
dari 3 m dari permukaan air. Lokasi dipilih dengan resiko terkecil
terhadap kemungkinan hanyut oleh arus sungai.
4. Intake pipe/conduit
Pengambilan air dari mata air dilakukan dengan pipa/saluran, dengan
kecepatan maksimun 1,2-1,9 m/s untuk mencegah akumulasi sedimen
pada saluran.
5. Infiltration gallery
Sistem ini memiliki galeri pipa dengan lubang yang banyak (perforated
pipe) yang dibungkus dengan kerikil. Biasanya dibangun di bawah dasar
sungai sejajar dengan tepi sungai.
C. Jenis-jenis intake yang berkaitan dengan tinjauan kuantitas air permukaan
Beberapa jenis intake dalam kaitannya dengan tinjauan kuantitas air
permukaan adalah sebagai berikut :
1. Impounding resevoir intake
Intake ini diterapkan apabila aliran air permukaan pada musim
kemarau kurang mencukupi kebutuhan air. Dengan mempertimbangkan
Siti Ai Nurhayati 1005315|Teknik Sipil S-1
6
Bangunan Tenaga Air|Bangunan Intake
adanya kehilangan air dengan berbagai cara, maka kapasitas impounding
reservor harus mencukupi kebutuhan air hari maksimum pada kemarau,
disamping adanya kehilangan air tersebut.
Dalam aplikasinya, impounding reservoir perlu diperhatikan mengenai
lokasi, area penangkapan air dan penyiapan lahan untuk memberikan
proteksi bahaya pencemaran dan problem lainnya.
2. Kanal intake
Air permukaan dapat diambil dari kanal sebagai intake, dimana
pengambilan airnya ditampung dalam sebuah penampung (chamber).
Dari penampung ini air dialirkan menuju instalasi pengolahan dengan
pipa yang dilengkapi dengan “bell mouth” atau penyaring mulut lonceng.
3. Intake langsung
Intake ini diterapkan di sungai dengan kedalaman air cukup dalam.
Intake ini lebih murah dibandingkan intake lainnya, karena air langsung
diambil melalui pipa. Disamping air cukup dalam, juga tebing harus
tahan terhadap erosi, sebagai faktor yang harus diperhatikan untuk intake
langsung.
Akhirnya, untuk semua sumber air permukaan, penempatan titik/pipa
intake harus selalu di bawah muka iar minimum, paling tidak 1 m.
Bagian-bagian dari intake langsung yakni :
a. Bell mouth strainer
b. Pipa gravitasi air baku
c. Gate valve
d. Suction well
e. Foot valve
f. Pipa suction
D. Jenis-jenis intake menurut letaknya
Jenis intake atau macam intake menurut letaknya yaitu :
Siti Ai Nurhayati 1005315|Teknik Sipil S-1
6
Bangunan Tenaga Air|Bangunan Intake
1. Intake biasa, yaitu intake dengan pintu berlubang satu atau lebih dan
dilengkapi dengan pintu dinding banjir, lebar satu pintu tidak lebih dari
2,5 m dan diletakkan dibagian udik.
2. Intake gorong – gorong, yaitu intake tanpa pintu dibagian udik, pintu –
pintu diletakkan dibagian hilir gorong – gorong, lubang intake lebih dari
dengan lebar masing – masing lubang tidak kurang dari 2,5 m.
3. Intake frontal diletakkan ditembok pangkal, jauh dari bangunan
pembilas/bendung.
2.6 Bagian-bagian Intake
Bagian-bagian dari suatu intake pada umumnya tergantung pada kebutuhan
dan kondisi dimana intake tersebut didirikan, umumnya elemen-lemen intake
terdiri atas :
1. Bangunan intake
Umumnya memiliki konstruksi beton bertulang (reinforced concrete) agar
memiliki ketahanan yang baik terhadap kemungkinan hanyut oleh arus
sungai.
2. Inlet intake
Inlet intake dapat berupa saluran segi empat atau bundar yang dilengkapi
dengan bar screen untuk menyaring material kasar.
3. Saringan halus (strainer)
Berfungsi untuk menyaring material yang mengapung dan ikan-ikan kecil
yang dapat menghambat penghisapan air baku pada ujung pipa.
4. Suction well (intake well)
Adalah bangunan penampung air baku yang akan dihisap oleh pompa atau
dialiri secara gravitasi. Intake well harus cukup lebar agar mudah dimasuki
oleh operator saat melakukan pembersihan. Waktu detensi yang dianjurkan
adalah kurang dari 20 menit.
Siti Ai Nurhayati 1005315|Teknik Sipil S-1
6
Bangunan Tenaga Air|Bangunan Intake
5. Pipa backwash
Berfungsi untuk melakukan pengurasan intake well saat endapan pasir dan
material lain sudah menumpuk, biasanya dilengkapi dengan valve penguras.
6. Pipa hisap dan ruangan pompa
Berada diatas sumur intake dengan jarak minimal 1,5 m dari muka air.
Ruangan pompa harus cukup lebar dan nyaman untuk dimasuki oleh
operator saat melakukan pengontrolan dan pembersihan.
2.7 Macam-macam Bangunan Intake
Bangunan intake terdiri dari 4 (empat) macam yaitu :
1. Reservoir intake (intake tower)
Intake Tower terletak pada bagian pelimpahan atau dekat sisi bendungan.
Pondasi menara (tower) terpisah dari bendungan dan dibangun pada bagian
hulu. Menara terdiri atas beberapa inlet yang terletak pada ketinggian yang
bervariasiuntuk mengantisipasi fluktuasi tinggi muka air dapat mengalir
secara gravitasi ke fasilitas penjernihan air, maka intake tower tidak
diperlukan.
Gambar 3. Reservoir intake
Siti Ai Nurhayati 1005315|Teknik Sipil S-1
6
Bangunan Tenaga Air|Bangunan Intake
2. River intake
River Intake terdiri atas sumur beton berdiameter 3 – 6 m yang dilengkapi 2
atau lebih pipa besar yang disebut penstock. Pipa-pipa tersebut dilengkapi
dengan katup sehingga memungkinkan air memasuki intake secara berkala.
Air yang terkumpul dalam sumur kemudian dipompa dan dikirim kedalam
instalasi pengolahan. River Intake terletak pada bagian hulu kota untuk
menghidari pencemaran oleh air buangan.
Gambar 4. River intake
3. Lake intake
Lake Intake terdiri atas satu atau lebih pipa bell-mouthed yang dipasang di
dasar danau. Bell-mouthed ditutup dengan saringan (screen). Sebagai
penyangga pipa dibuat jembatan yang menghubungkan pipa dari danau
menuju tempat pengolahan air.
Siti Ai Nurhayati 1005315|Teknik Sipil S-1
6
Bangunan Tenaga Air|Bangunan Intake
Gambar 5. Lake intake (www.thinkorthwim.com)
4. Canal intake
Canal Intake terdiri atas sumur beton yang dilengkapi dengan pipa bell-
mouthed yang terpasang menghadap ke atas. Terdapat saringan halus pada
bagian atas untuk mencegah masuknya ikan-ikan kecil dan benda-benda
terapung. Ruangan juga dilapisi dengan saringan dari kerikil.
Gambar 6. Canal intake (www.iecca.net)
2.8 Peralatan Penunjang Intake
Bangunan intake dilengkapi dengan beberapa peralatan penunjang, antara
lain yaitu :
Siti Ai Nurhayati 1005315|Teknik Sipil S-1
6
Bangunan Tenaga Air|Bangunan Intake
1. Pipa inlet, berfungsi untuk membawa air masuk ke dalam intake.
2. Gate valve, berfungsi untuk mengatur debit aliran air dengan jalan membuka
dan menutup aliran.
3. Screen, berfungsi untuk menyaring kotoran atau suspended solid yang
mungkin terbawa dalam air.
4. Overflow, berfungsi untuk mengeluarkan kelebihan air sehingga tinggi muka
air dalam bak tetap konstan.
5. Ventilasi, berfungsi menjaga tekanan udara dalam intake agar selalu sama
dengan tekanan udara luar.
6. Pompa, berfungsi untuk menaikan air dari sumber.
7. Drain, berfungsi untuk menguras.
8. Bak mom, berfungsi untuk membubuhkan desinfektan.
9. Pipa outlet, berfungsi untuk membawa air keluar dari intake.
10. Ruang operator.
2.9 Ukuran dan Kapasitas Intake
Lebar dan tinggi lubang intake dimensi lubang penyadap aliran harus
ditentukan berdasarkan kebutuhan air maksimum, baik untuk pemasokan
kebutuhan air maupun untuk pembilasan sedimen dikantong sedimen. Besarnya
bukaan pintu tergantung dengan kecepatan aliran masuk yang diinginkan.
Kecepatan ini tergantung pada ukuran butir bahan yang diangkut.
Kapasitas pengambilan harus sekurang-kurangnya 120% dari kebutuhan
pengambilan (dimension requirement) guna menambah fleksibilitas dan agar
dapat memenuhi kebutuhan yang lebih tinggi selama umur proyek. Bila
bangunan pengambilan mempunyai bukaan lebih dari satu, maka pilar sebaiknya
dimundurkan untuk menciptakan kondisi aliran masuk yang lebih mulus.
Adapun rumus untuk menghitung debit rencana pada intake yaitu :
Qn=1,2∗Q
Qn=μ∗a∗b∗√2∗g∗z
Siti Ai Nurhayati 1005315|Teknik Sipil S-1
6
Bangunan Tenaga Air|Bangunan Intake
Dimana :Qn = debit rencana (m3/det)Q = kebutuhan air (m3/det) = koefisien debita = tinggi bukaan (m)b = lebar bukaan (m)g = gaya gravitasi = 9,81 m/det2 z = kehilangan tinggi energi pada bukaan antara 0,15–0,30 m
Siti Ai Nurhayati 1005315|Teknik Sipil S-1
6
Bangunan Tenaga Air|Bangunan Intake
BAB III
PENUTUP
3.1 Simpulan
Dari penulisan tersebut, dapat diketahui bahwa pada bangunan tenaga air
terdapat komponen penyusun bangunan tenaga air tersebut, mulai dari
pengambilan air dari aliran sungai sampai pengembalian air ke aliran sungai
tersebut. Bangunan air yang menjadi komponen bangunan tenaga air tersebut
yang bertugas untuk mengambil atau menyadap air dinamakan bangunan intake.
Intake selain bertugas untuk menyadap air, berguna juga untuk mengatur
pemasukan air dan sedimen serta menghindarkan sedimen dasar sungai dan
sampah masuk ke intake. Dalam pembangunan intake hal-hal yang harus
diperhatikan antara lain adalah: lokasi harus aman dari arus deras, terletak di
hulu sungai sehingga aman dari pencemaran, posisi intake yang benar agar air
baku dapat disadap secara konstan sesuai dengan kebutuhan baik pada musim
kemarau maupun pada musim hujan.
Konstruksi intake disesuaikan menurut konstruksi bangunan air, dan
umumnya secara kualitas airnya kurang baik namun biasanya secara kuatitas
airnya cukup banyak.
Siti Ai Nurhayati 1005315|Teknik Sipil S-1
6
Bangunan Tenaga Air|Bangunan Intake
DAFTAR PUSTAKA
Website
Website; Blog mengenai bangunan intake, http://aladintirta.blogspot.com
Website; Kementrian PU, http://pustaka.pu.go.id
Website; Laman tentang bangunan intake, www.ilmutekniksipil.com
Website; Laman tentang macam bangunan intake, www.azwarali.wordpress.com
Website; Universitas Diponegoro, www.eprints.undip.ac.id
Siti Ai Nurhayati 1005315|Teknik Sipil S-1