mikro hidro sig

Upload: sugendeng

Post on 17-Jul-2015

535 views

Category:

Documents


6 download

TRANSCRIPT

PROPOSALSID PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKRO HIDROPLTMH LOKOMBORO I . I . LATAR BELAKANG LATAR BELAKANGPada saat sekarang ini, Indonesia sebagai negara berkembang sedang giat-giatnya melaksanakan pembangunan disegala bidang yang dilakukan mulai dari kota besar sampai kepelosok-pelosokpedesaan. Hal ini merupakansalahsatuprogrampemerintahyang berkesinambungan untuksetiap tahunnya, yang dilaksanakan dalamrangka mencapai tujuan nasional bangsa Indonesia yaitu masyarakat adil dan makmur.Salahsatuindikatoryangmenunjukkan bahwa mayarakatIndonesia sudah hidup secara makmur yaitu terpenuhinya kebutuhan energi listrik bagi seluruh rakyat Indonesia. Namun pada kenyataannya sampai saat ini jaringan listrik PLN hanya mencapai daerah kota dan pedesaanyangmudahdijangkaudari kota, danbelumterjangkausampai kepelosok-pelosok desa.Dengan belumterjangkaunyajaringan listrik PLN ke pelosok-pelosok desa maka dalam rangkamewujudkanmasyarakat yangmakmursampai ketingkat pelosok-pelosokdesa, diperlukan solusi yang tepat dengan mencari alternatif untuk memperoleh energi listrik di pelosok-pelosok pedesaan. Upayauntukmendapatkansumber energi listrikdi pelosokpedesaandapat di peroleh melalui beberapa metode konversi energi, misalnya dengansistempembangkit listrik tenaga diesel (PLTD), pembangkit listrik tenaga uap (PLTU), pembangkit listrik tenaga air (PLTA), maupun sistem lainnya. Pemanfaatan energi tersebut harus di sesuaikan dengan potensi alamyang tersedia lokasi desa yang bersangkutan dan besar kapasitas yang diinginkan.I I . I I . MAKSUD DAN TUJUAN MAKSUD DAN TUJUANPT. LAPI-ITB 1SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) LokomboroMaksud dari pelaksanaan pekerjaan SID Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) Lokomboro yaitu melakukan kegiatan survei investigasi dan perencanaan detail pembangkit listrik mikro hidrodi Desa Wareda Kecamatan Wewewa Barat Kab. Waikabubak Provinsi Nusa Tenggara Timur.Adapun tujuannya yaitu mendapatkan gambar perencanaan dan spesifikasi teknis pembangkit listrik mikro hidro yang mencakup, intake, saluran pembawa,pipa pesat, dan rumah turbin.I I I . I I I . SASARAN SASARANSasaran yang hendak dicapai dalam pelaksanaan pekerjaan ini yaitu terwujudnya pembangunan pembangkit listrik mikro hidro di Desa Wareda Kecamatan Wewewa Barat Kab. SumbaBarat DayaProvinsi NusaTenggaraTimur.denganmemanfaatkanpotensi bendung yang sudah ada (eksisting).I V . I V . LOKASI PEKERJAAN LOKASI PEKERJAANLokasi pelaksanaanpekerjaanSIDPembangkit ListrikMikroHidroini beradadiDesa WaredaKecamatanWewewaBarat Kab. SumbaBarat DayaProvinsi NusaTenggara Timur. Saat ini di lokasi pekerjaan sudah terdapat PLTMH Lokomboro yang mempunyai output sebesar 0.8 MW. PT. LAPI - ITB 2SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) LokomboroPeta Lokasi PLTM LokomboroFoto foto lokasi dapat dilihat sebagai berikut :Lokasi PLTMH Lokomboro Saluran pembawa melewati goa alamPipa pesat eksisting Bangunan bak penenangV . V . RUANG LINGKUP RUANG LINGKUPDalammelaksanakan pekerjaanSID Pembangkit Listrik Mikro Hidro mempunyai ruang lingkup seperti berikut:1. Kegiatan persiapan2. Kegiatan Pengumpulan Data1. Pengumpulan data sekunder2. Survei lapanganPT. LAPI - ITB 3SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) Lokomboro Orientasi lapangan Pengukuran topografi Investigasi geoteknik Pengambilan sampel sedimen3. Kegiatan Analisa Data1. Analisa hidrologi2. Analisa hidraulika3. Penggambaran hasil pengukuran4. Analisa geoteknik4. Kegiatan Detail Desain1. Perencanaan hidraulis2. Perencanaan struktur3. PenggambaranV I . V I . METODOLOGI PEKERJAAN METODOLOGI PEKERJAANMetodologi pelaksanaanpekerjaanuntuksetiapitemkegiatanyangdisebutkandalam ruang lingkup, dapat dijelaskan sebagai berikut:V I . 1 V I . 1 KEGIATAN PERSIAPAN KEGIATAN PERSIAPANKegiatan persiapanyangdimaksudyaitu persiapan teknis. Kegiatan ini lebihbanyak berkaitan dengan hal mobilisasi personil dan peralatan. Persiapan teknis mencakup beberapa hal sebagai berikut:1. Mobilisasi Personil1. Jumlahdankualifikasi personil yangdiperlukanberdasarkanpengalamandan pendidikan.2. Kemampuan fisik personil terutama untuk personil pada pelaksanaan survei lapangan.3. Penyusunan deskripsi tugas dan tanggung jawab personil.2. Mobilisasi peralatan:1. Persiapan peralatan yang akan digunakan.2. Persiapan bahan yang akan digunakan.PT. LAPI - ITB 4SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) LokomboroV I . 2 V I . 2 KEGIATAN PENGUMPULAN DATA KEGIATAN PENGUMPULAN DATAV I . 2 . 1 V I . 2 . 1 Pengumpulan Data Sekunder Pengumpulan Data SekunderPengumpulan data sekunder dilakukan dengan cara sebagai berikut:1. Peta dasar/topografi Peta dasar yang dimaksud yaitu peta topografi dengan skala 1:25.0000 yang mencakup Daerah Aliran Sungaidimana lokasi rencana pembangkit listrik mikro hidro berada. Peta ini dapat diperoleh di BAKOSURTANAL yang berada di Kabupaten Bogor.2. Peta geologiPeta geologi yang dimaksud yaitu peta yang menjelaskan geologi teknis permukaan tanah lokasi rencana pembangkit listrik mikro hidro, dan peta ini dapat diperoleh di Departemen Geologi Jl Diponegoro Bandung.3. Data hidrologiData ini mencakup data hujan dan data aliran yang dikumpulkan minimal untuk10 tahun terakhir. Data aliran sungaidan hujan dapat diperoleh di Balai Besar Wilayah Sungai Cimanuk-Cisanggarung atau PUSLIBANGAIRyang ada di Jalan Dago Bandung.V I . 2 . 2 V I . 2 . 2 Survei Lapangan Survei LapanganV I . 2 . 2 . 1 V I . 2 . 2 . 1 Orientasi Lapangan Orientasi LapanganOrientasi lapangan bertujuan untuk mendapatkan gambaran umumkondisi lapangan, sehinggadiharapkanpersonil yangterlibat akanpahamterhadapkondisi lapangan.Ada beberapa kegiatan dalam pekerjaan orientasi lapangan ini, antara lain.1. Penelusuran sungaiPadakegiatanpenelusuransungai dilakukandenganmengamati badansungai dan daerah yang ada disekitar sungai. Pelaksanaan kegiatan ini bertujuan untuk melakukan inventarisasi dan mengidentifikasi kondisi morfologi sungai yang akan direncanakan sebagai lokasi bangunan utama bendung. Dari hasil identifikasi diharapkan didapatkan rekomendasi hidraulis terhadap lokasi bangunan utama bendung.2. Penentuan titik patok pengukuranDari rekomendasi hidraulis lokasi bangunanutama bendungyangdihasilkandari kegiatan penelurusan sungai, kemudian dapat ditentukan batas-batas areal pengukuran topografi, survei geoteknik, dan lokasi pengambilan sedimen.PT. LAPI - ITB 5SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) LokomboroV I . 2 . 2 . 2 V I . 2 . 2 . 2 Pengukuran Topografi Pengukuran TopografiPengukurantopografi mempunyai tujuanuntuk mendapatkan situasi trase sungai dan rencana saluran, penampang melintang dan memanjang sungai dan rencana saluran, serta ketinggian muka air disetiap penampang. Dalampengukuran topografi yang harus dilakukan yaitu:1. Pengukuran situasi mencakup situasi lokasi bangunan utama bendung dan lokasi rumah turbin.2. Pengukurantrasesungaidanrencanasalurandilakukanuntukskala1:2.000dengan garis ketinggianpadainterval 0,5muntukdaerahdatar dan1,0muntukdaerah berbukit.3. Pengukuranprofil memanjangdilakukan untukskalahorisontal 1:2.000danskala vertikal 1:200.4. Pengukuran profil melintang dilakukan untuk skala horisontal dan vertikal 1:200 dengan interval 50 m untuk bagian lurus dan interval 25 pada bagian tikungan. 5. Situasi trace dan profil melintang diukur dengan lebar 50 m kekiri dan 50 m kekanan dari tepi sungai.V I . 2 . 2 . 2 . 1 V I . 2 . 2 . 2 . 1 Persiapan Pengukuran Persiapan PengukuranPersiapan yang dilakukan untuk melaksanakan pekerjaan survei topografi yaitu:1. Persiapan personil yang akan melaksanakan survei2. Persiapan peralatan yang akan digunakan.PT. LAPI - ITB 6SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) LokomboroV I . 2 . 2 . 2 . 2 V I . 2 . 2 . 2 . 2 Penetapan Tinggi Referensi Proyek Penetapan Tinggi Referensi ProyekPenetapan tinggi referensi proyek (PRL) ditujukan untuk memperoleh satu referensi ketinggian yang sama/seragam pada semua titik pengukuran di lokasi pekerjaan. Penetapan titik tinggi referensi ini dilakukan dengan mengacu BM yang diterbitkan oleh BAKOSURTANAL. V I . 2 . 2 . 2 . 3 V I . 2 . 2 . 2 . 3 PemasanganPemasangan Bench Mark Bench Mark(BM) dan Patok Pengukuran(BM) dan Patok PengukuranBM dipasang ditempat yang stabil, aman dari gangguan dan mudah dicari. Setiap BM akan difoto, dibuat deskripsinya, diberi nomor dankode. Penentuankoordinat (x, y, z) BM dilakukan dengan menggunakan pengukuran GPS, poligon dan sipat datar. Pada pengukuran topografi ini, jumlah BM yang akan dipasang di lokasi pekerjaan sebanyak 2 (dua) buah dan setiap pemasangan BM akan dipasang CP pendamping untuk memudahkan pemeriksaan. Tatacarapengukuran, peralatandanketelitianpengukuransesuai dengan ketentuan yang berlaku.Titik ikat yang dipakai adalah BM lama yang terdekat.Bentuk, ukurandankonstruksiBenchMarkbesar berukuran (20x20x100)cm.Bench Markbesar dipasang seperti berikut:1. BMharusdipasangpadajaraktertentusepanjangjalurpoligonutamaataucabang. Patokbetontersebut harusditanamkedalamtanahsepanjangkuranglebih80cm (yang kelihatan di atas tanah kurang lebih 20 cm) ditempatkan pada daerah yang lebih amandanmudahdicari. PembuatantulangandancetakanBMdilakukandiBase Camp. Pengecoran BM dilakukan dilokasi pemasangan. Pemotretan BM dalam posisi "Close Up", untuk lembar deskripsi BM.2. Baikpatokbetonmaupunpatok-patokpoligondiberi tandaBenchMark(BM)dan nomor urut, ditempatkan pada daerah yang lebih aman dan mudah pencariannya.3. Untukmemudahkanpencarianpatoksebaiknyapadapohon-pohondisekitar patok diberi cat atau pita atau tanda-tanda tertentu.4. Untukpatokkayuharusdibuat dari bahanyangkuat denganukuran(3x5x50)cm3 ditanam sedalam 30cm, dicat merah dan dipasang paku diatasnya serta diberi kode dan nomor yang teratur.PT. LAPI - ITB 7SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) Lokomboro4020156520100Beton1:2:3Pasir dipadatkanPenkuninganTulangantiang10Sengkang5-15Pelatmarmer 12x12201020106cmPipapralonPVC 6cmNomor titikDicorbetonDicor beton7525Benchmark Control PointGambar 1.Contoh konstruksi BMV I . 2 . 2 . 2 . 4 V I . 2 . 2 . 2 . 4 Pengukuran Trase dan Profil Sungai dan Saluran Pengukuran Trase dan Profil Sungai dan SaluranPengukuran trase dan profil rencana saluran dilakukan sesuai dengan pengukuran kerangka dasar vertikal danhorizontal. Sedangkanpengukurantrasedanprofil sungai dilakukan denganpemeruman(sounding). Pelaksanaansoundingdimaksudkanuntukmengetahui keadaan topografi badan sungai.Prinsip pelaksanaan sounding yang telah kami laksanakan yaitu Echo Sounder GPSMap danperlengkapannyamempunyai fasilitasGPS(Global PositioningSystem) yangakan memberikan posisi alat pada kerangka horisontal dengan bantuan satelit. Dengan fasilitas ini, kontrol posisi dalamkerangkahorisontal dari suatutitiktetapdi darat tidaklagi diperlukan. Selain fasilitas GPS, alat ini mempunyai kemampuan untuk mengukur kedalamanperairandenganmenggunakangelombangsuarayangdipantulkankedasar perairan.PT. LAPI - ITB 8SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) LokomboroGambar 2.Penggunaan Alat Sounding GPSMap 178C SounderV I . 2 . 2 . 2 . 5 V I . 2 . 2 . 2 . 5 Pengukuran Situasi Pengukuran SituasiPengukuran situasi dilakukan dengan pengukuran kerangka dasar horizontal dan vertikal.1. Pengukuran Poligon (Kerangka Dasar Horizontal)Dalam pengukuran poligon ada dua unsur penting yang perlu diperhatikan yaitu jarak dansudut jurusan. Pengukurantitikkontrol horizontal (titikpoligon) dilaksanakan dengancaramengukurjarakdansudutmenurut lintasantertutup. Padapengukuran poligonini, titikakhir pengukuranberadapadatitikawal pengukuran. Pengukuran sudut dilakukan dengan pembacaan double seri, dimana besar sudut yang akan dipakai adalahhargarata-ratadari pembacaantersebut. Azimut awal akanditetapkandari pengamatan matahari dan dikoreksikan terhadap azimut magnetis.1. Pengukuran JarakPengukuran jarakdilakukan denganmenggunakan pita ukur 100m. Tingkat ketelitian hasil pengukuran jarak dengan menggunakan pita ukur, sangat tergantungkepadacarapengukuranitusendiri dankeadaanpermukaantanah. Khusus untuk pengukuran jarak pada daerah yang miring dilakukan dengan cara seperti di bawah.PT. LAPI - ITB 9SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) Lokomborod1d2d3AB21Jarak AB = d1 + d2 + d3Gambar 3.Pengukuran jarak pada permukaan miringUntukmenjaminketelitianpengukuranjarak, makadilakukanjugapengukuran jarak optis pada saat pembacaan rambu ukur sebagai koreksi.2. Pengukuran Sudut JurusanSudutjurusan sisi-sisipoligon adalah besarnya bacaan lingkaran horisontalalat ukur sudut pada waktu pembacaan ke suatu titik. Besarnya sudut jurusan dihitung berdasarkanhasil pengukuransudut mendatar di masing-masingtitikpoligon. Penjelasan pengukuran sudut jurusan sebagai berikut lihat gambar di bawah.ABCABACGambar 4.Pengukuran sudut antara dua titikKeterangan: = sudut mendatar AB= bacaan skala horisontal ke target kiriAC= bacaan skala horisontal ke target kananPembacaan sudut jurusan poligon dilakukan dalam posisi teropong biasa (B) dan luar biasa (LB) dengan spesifikasi teknis sebagai berikut:PT. LAPI - ITB 10SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) Lokomboro Jarak antara titik-titik poligon adalah 50m. Alat ukur sudut yang digunakan Theodolite T2. Alat ukur jarak yang digunakan pita ukur 100m. Jumlah seri pengukuran sudut 4 seri (B1, B2, LB1, LB2). Selisih sudut antara dua pembacaan 5 (lima detik). Ketelitian jarak linier (KI) ditentukan dengan rumus berikut:( )000 . 5 : 12 2df fKIy x Bentuk geometris poligon adalah loop.3. Pengamatan Azimuth AstronomisPengamatan matahari dilakukan untuk mengetahui arah/azimuth awal yaitu: Sebagai koreksi azimuth guna menghilangkan kesalahan akumulatif pada sudut-sudut terukur dalam jaringan poligon. Untukmenentukan azimuth/arah titik-titik kontrol/poligon yang tidak terlihat satu dengan yang lainnya. Penentuan sumbu X untuk koordinat bidang datar pada pekerjaan pengukuran yang bersifat lokal/koordinat lokal. Pengamatan azimuth astronomis dilakukan dengan: Alat ukur yang digunakan Theodolite T2 Jumlah seri pengamatan 4 seri (pagi hari) Tempat pengamatan, titik awal (BM.1)Dengan melihat metoda pengamatan azimuth astronomis pada dibawah, Azimuth Target ( T) adalah:PT. LAPI - ITB 11SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) LokomboroMatahariU (Geografi)TargetAM TGambar 5.Pengamatan azimuth astronomisT = M + atau T = M + ( T - M )Dimana:T= azimuth ke targetM= azimuth pusat matahari(T) = bacaan jurusan mendatar ke target(M) = bacaan jurusan mendatar ke matahari= sudut mendatar antara jurusan ke matahari dengan jurusan ke target2. Pengukuran Sipat Datar (Kerangka Dasar Vertikal)Kerangkadasar vertikal diperolehdenganmelakukanpengukuransipat datar pada titik-titikjalur poligon. Pengukuranbedatinggi dilakukandoublestanddanpergi pulang. Seluruhketinggian ditraversenet(titik-titikkerangka pengukuran) telah diikatkan terhadap BM. Penentuan posisi vertikal titik-titik kerangka dasar dilakukan dengan melakukan pengukuran beda tinggi antara dua titik terhadap bidang referensi (BM) seperti digambarkan di bawah.PT. LAPI - ITB 12SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) LokomboroBidang ReferensiSlag 1Slag 2b1b2m1m21DDGambar 6.Pengukuran waterpassPengukuran waterpass mengikuti ketentuan sebagai berikut:1. Jalur pengukuran dibagi menjadi beberapa seksi.2. Tiap seksi dibagi menjadi slag yang genap.3. Setiappindahslagrambumukamenjadi rambubelakangdanrambubelakang menjadi rambu muka.4. Pengukuran dilakukan double stand pergi pulang pembacaan rambu lengkap.5. Pengecekan baut-baut tripod (kaki tiga) jangan sampai longgar. Sambungan rambu ukur harus betul dan rambu harus menggunakan nivo.6. Sebelummelakukanpengukuran, alat ukur sipat datar harus dicekdulugaris bidiknya. Data pengecekan harus dicatat dalam buku ukur.7. Waktu pembidikan, rambu harus diletakkan di atas alas besi.8. Bidikan rambu harus diantara interval 0,5 m dan 2,75 m.9. Setiap kali pengukuran dilakukan 3 (tiga) kali pembacaan benang tengah, benang atas dan benang bawah.10. Kontrol pembacaanbenangatas(BA), benangtengah(BT)danbenangbawah (BB), yaitu: 2 BT = BA + BB.11. Selisih pembacaan stand 1 dengan stand 2 < 2 mm.12. Jarak rambu ke alat maksimum 50 m.13. Setiap awal dan akhir pengukuran dilakukan pengecekan garis bidik.14. Toleransi salah penutup beda tinggi (T).T = 10 D mm,dimana D = Jarak antara 2 titik kerangka dasar vertikal dalam satu km.PT. LAPI - ITB 13SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) LokomboroV I . 2 . 2 . 2 . 6 V I . 2 . 2 . 2 . 6 Perhitungan Hasil Pengukuran Perhitungan Hasil PengukuranSemua pekerjaan hitungan sementara harus selesai di lapangan sehingga kalau ada kesalahan dapat segera diulang untuk dapat diperbaiki saat itu juga.1. Penghitungan data di lapangan, merupakan penghitungan sementara untuk mengetahui ketelitian ukuran.2. Penghitungan definitif yaitu penghitungan yang sudah menggunakan hitungan perataan. hasil penghitungan ini yang akan digunakan dalam proses penggambaran.3. Hitungan poligon dan sipat datar digunakan hitungan perataan.4. Perhitungan dilakukan dalam proyeksi UTM.5. Elevasi muka tanah diproyeksikan dalam elevasi peil tertentu.V I . 2 . 2 . 3 V I . 2 . 2 . 3 Investigasi Geoteknik Investigasi GeoteknikInvestigasi geoteknikyangdimaksudpada pekerjaan ini terdiri dari sondir danhand boring. Tujuan dari survei geoteknik yaitu:1. Sondir:1. Mengetahui kedalaman tanah keras.2. Menduga kekuatan tanah dan mendapatkangambaranmengenai keadaan lapisan tanah3. Mengetahui kepadatan relatif.2. Hand Boring1. Mengambil contohtanahtidakterganggupada kedalaman-kedalaman tertentu guna percobaan di laboratorium.2. Mendeskripsi secara visual contoh-contoh tanah tersebut pada saat itu jugaPT. LAPI - ITB 14SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) LokomboroMetodologi yang dilakukan dalam investigas geotekni, dijelaskan seperti di bawah ini.V I . 2 . 2 . 3 . 1 V I . 2 . 2 . 3 . 1 Penentuan Lokasi Pemboran Penentuan Lokasi PemboranPenentuan/pemilihanlokasi titik-titikinvestigasi geoteknikyangtepat diharapkandapat menghasilkan gambaran tentang kondisi lapisan tanah, baik dalam arah vertikal maupun dalamarah memanjang as rencana. Adapun lokasi titik-titik investigasi geoteknik, dijelaskan sebagai berikut:1. 2 (dua) titik sondir dilaksanakan di sepanjang as bangunan utama bendung yaitu di sisi kanan dan kiri sungai. Setiap titik sondir ini juga dilaksanakan pengambilan sampel tanah dengan hand boring.2. Disepanjang rencana saluran dilakukan 3 (tiga) titik pengambilan sampel tanah dengan hand boring.3. Dilokasi rencana rumah turbin dilakukan 1 titik sondir dan hand boring.V I . 2 . 2 . 3 . 2 V I . 2 . 2 . 3 . 2 Pelaksanaan Sondir Pelaksanaan SondirTahap kegiatan yang dilaksanakan dalam pekerjaan ini yaitu:1. Stang sondir beserta mantel, konis dan bikonis dipasang, alat penggeser ditekan, katrol diputar sehingga semua alat tersebut bergerak ke bawah, sampai kedalaman 20 cm.2. Alat penggerak ditarik, kran manometer dibuka, katrol diputar ke bawah, mantel diam. Dan kemudian baca pada manometer, harga qc.3. Katrol terusdiputar,konus dan bikonus bergerak bersama-sama. Harga ( qc + F/2 ) dibaca pada manometer.4. Alat penggeser ditekan kembali, katrol diputar lagi, mantel konus dan bikonus bergerak ke bawah sampai kedalaman berikutnya. Kemudian sama seperti langkah 1 dan 2.5. Jika kedalaman sudah mencapai 1 meter, batang sondir disambung.6. Jika pembacaan sudah maksimum, maka manometer kapasitas 60 kg/cm diganti dengan manometer kapasitas 250 kg/cm.PT. LAPI - ITB 15SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) LokomboroV I . 2 . 2 . 3 . 3 V I . 2 . 2 . 3 . 3 Pelaksanaan Hand Boring Pelaksanaan Hand BoringTahap kegiatan yang dilaksanakan dalam pekerjaan ini yaitu:1. Batang penghantar yang bermata bor dipasang verikal, kemudian diputar sambil ditekan searah jarum jam.2. Setiap mencapai kedalaman kira-kira 20cm, tanahnya dikeluarkan dankemudian diidentifikasi.3. Pada kedalaman 1 m bor dicabut lalu diganti dengan tabung sampel untuk mengambil sampel tanahnya. Denganmemukul drivehead, tanahakanmasukkedalamtabung sampel.4. Tabungyangtelahpenuhdengantanah dikeluarkan, lalukedua ujungtabung diberi parafin agar tanah terlindung dari pengaruh luar.5. Demikian selanjutnya pemboran dilanjutkan dan pengambilan sampel dilakukan pada setiap 1 m.6. Setiap tabung diberi data kedalaman dan keterangan lain.PT. LAPI - ITB 16SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) LokomboroV I . 2 . 2 . 4 V I . 2 . 2 . 4 Pengambilan Sampel Sedimen Pengambilan Sampel SedimenContohsedimenyangdi ambil adalahsedimendasar (bedload) dansedimenlayang (suspendedload). Pengambilancontohsedimendasar dansedimenlayangdiperlukan untuk mengetahui diameter butiran dan kecepatan endap butiran sedimen yang mengendap. Pelaksanaankegiatanpengambilan sedimendilakukandengancari mengambil sampel sedimen dan dimasukan kedalam wadah/botol-botol plastik yang terlindung dari pengaruh luar yang telah disediakan dan akan diperiksa di laboratorium.V I . 3 V I . 3 KEGIATAN ANALISA DATA KEGIATAN ANALISA DATAV I . 3 . 1 V I . 3 . 1 Analisa Hidrologi Analisa HidrologiV I . 3 . 1 . 1 V I . 3 . 1 . 1 Ketersediaan Data Ketersediaan DataDiusahakandalammelaksanakan analisa hidrologi digunakan data aliran dengan analisa frekuensi. Apabila data aliran tidak didapat, maka dalam melaksanakan analisa hidrologi digunakan data hujan yang didapat dari stasiun hujan yang paling mewakili.V I . 3 . 1 . 2 V I . 3 . 1 . 2 Validasi Data Validasi DataData-datahidrologi yangdibutuhkandalamanalisishidrologi seringkali keberadaanya tidak begitu valid. Hal tersebut terjadi karena data-data hidrologi seperti hujan yang berada di stasiun hujan keberadaannya tidak konsisten.Data yang tidak konsisten dapat disebabkan oleh berbagai faktor, antara lain (Subarkah, 1980:28):1. Perubahan mendadak pada sistem lingkungan hidrologis, misalnya pembangunan gedung-gedung, tumbuhnya pohon-pohon, gempa bumi, gunungmeletus, dan lain-lain.2. Pemindahan alat pengukur hujan.3. Perubahan cara pengukuran, misalnya berhubungan dengan adanya alat baru atau metode baru.PT. LAPI - ITB 17SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) LokomboroUntuk mengetahui hal tersebut perlu dilakukan uji konsistensi data pengamatan dari stasiun yangbersangkutan. Padadasarnya metoda pengujiantersebut merupakanpembandingan data stasiun yang bersangkutan dengan data stasiun lain di sekitarnya. Perubahan meteorologitidakakanmenyebabkan perubahankemiringangaris hubungan antaradata stasiun tersebut dengan data stasiun disekitarnya, karena stasiun-stasiun lainnya pun akan ikutterpengaruholehperubahantersebutdengancarayangsama. Konsistensidata-data hujanbagi masing-masingstasiundasar (stasiunyangakandigunakanuntukmenguji) harus diuji terlebih dahulu dan yang menunjukkan catatan yangtak konsisten harus dibuangsebelumdipergunakan. Jikatidakadastasiunyang bisa dijadikan stasiundasar atau tidak terdapat catatan historis mengenai perubahan data, maka langkah awal terhadap data adalah menghapus data-data yang dianggap meragukan. Berdasarkan konsep tersebut, dikenal dua cara uji konsistensi data yang sering dipakai yaitu:1. Cara Regresi/Korelasi: mencari korelasi antara stasiun yang akan diuji konsistensinya dengan data stasiun pembanding. Bila korelasi kedua data mendekati satu maka data tersebut dapat dikatakan konsisten. Cara ini dipakai jika karakteristik daerah tangkapan air (cathment area) dari stasiun-stasiun pengamatan data dapat diasumsikan homogen. 2. CaraMassaGanda:datahujanpadasuatustasiunakandiuji konsistensinyadengan meninjaudataposstasiunpengamat di sekitarnya. Caranyaadalahdenganmemplot data kumulatifnya (sebagai absis). Jika dari data-data tersebut bisa ditarik suatu garis lurus dengankemiringantertentu, makadatatersebut dianggapkonsisten. Apabila terdapat perubahan kemiringan, maka data-data yang menyebabkan kemiringan tersebut harus disesuaikan dengan perbandingan kemiringan dari kedua segmen kurva. Deviasi di sekitar garis rata-rata, danperubahankemiringanhanyadapat diterima harusn memenuhi standar yang telah ditentukan.PT. LAPI - ITB 18SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) Lokomboro1962 19505000 500(mm)mass of checked stattion10000HzZo observed datax0+ corrected datamass of base stattionbeginning of Double mass curverecords10000H0y0y1yxxxxxxxGambar 7.Kurva massa gandaV I . 3 . 1 . 2 . 1 V I . 3 . 1 . 2 . 1 Analisa Hujan Rencana Analisa Hujan RencanaSelainmenggunakanperhitunganmanual, analisacurahhujanrencanadapat dilakukan denganmenggunakanSMADA6.4.6/ DISTRIB2.2, programaplikasi ini bersifat free ware dan dapat di download langsung pada URL : http://www-cee.engr.ucf.edu.V I . 3 . 1 . 2 . 2 V I . 3 . 1 . 2 . 2 Analisis Frekuensi Curah Hujan Analisis Frekuensi Curah Hujan1. Distribusi NormalFungsi distribusi komulatif (CDF) dari distribusi normal dirumuskan:dxxdx x f x F 11]1

,_

221exp21) ( ) ( Dimana:dar s deviasirata ratatan ( ) + Z Xx F Z.) (^1Dalam distribusi ini harus mengubah parameter = 0 dan = 1PT. LAPI - ITB 19SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) Lokomboro2. Distribusi GumbelFungsi distribusi komulatif (CDF) dari ditribusi Gumbel dirumuskan:[ ] ) exp( exp ) ( y x F Dimana: 5772 . 06 xSxyUntuk x = xTmaka11]1

,_

TTx FLn Ln y(11]1

,_

1 TrTrLn Ln yTMenurut Gumbel persamaan peramalan dinyatakan sebagai berikut:S K x xT T+ )'1]1

,_

+ 15772 . 06TrTrLn Ln KTDimana:yN = reduced meanSN = reduced standar deviasi3. PearsonType IIIParameter yang ada dalam perhitungan stastitik Pearson: Nilai rata-rata (mean) Standar deviasi KoefisienGaris besar dalam menghitungnya:1. X1, X2, X3,.......Xn2. Hitung nilai mean: ( )NXX3. Hitung standar deviasi: S=PT. LAPI - ITB 20( )( ) 12 NX XSID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) Lokomboro4. Hitung koefisien kemencengan: ( )( ) ( ) ( )33* 2 * 1log logS N NX XCS 5. Hitung curah hujan: TX TK S X * +3. Distribusi Log Pearson Type IIIFungsi distribusi kumulatif (CDF) dari distribusi Log Pearson dirumuskan:dx eaxpo x fcxc2 /1 ) (

,_

Dimana: 2 adalah variandan (x) adalah fungsi gammaParameter-parameter statistikyangdiperlukanolehdistribusi logPearsonTipeIII adalah: Nilai rata-rata (mean) Standar deviasi KoefisienGaris besar dalam menghitungnya:1. Ubah data hujan X1, X2, X3,.......Xn menjadi LogX1, LogX2, LogX3,.......LogXn.2. Hitung nilai mean: ( )NXXloglog3. Hitung standar deviasi: Slog= ( )12 NX Log LogX4. Hitung koefisien kemencengan: ( )( ) ( ) ( )3log3* 2 * 1 S N NLogXi LogXiCS 5. Hitung logaritma hujan: TX logTK S X * loglog+4. Log NormalFungsi distribusi komulatif (CDF) dari distribusi Log Normal dirumuskan:dxxdx x f x Fnn 11]1

,_

221exp21) ( ) ( Dimana:Lnx y untuk dar s deviasiLnx y untuk rata ratann tan PT. LAPI - ITB 21SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) LokomboroDalam perhitungannya sama sedangan distribusi Log Pearson Type III, tetapi dengan mengambil harga koefisien asimetri Cs = 0.V I . 3 . 1 . 2 . 3 V I . 3 . 1 . 2 . 3 Uji Kecocokan Uji KecocokanDalammenghitungcurahhujanrencana digunakanbeberapa distribusi, dari beberapa distribusi ini hanya satu yang akan dipakai. Untuk menentukan distribusi mana yang akan dipakai dilakukanuji kecocokandenganmaksuduntukmemberikaninformasi apakah suatu distribusi data sama atau mendekati dengan hasil pengamatan dan kelayakan suatu fungsi distribusi. Ada empat metoda yang digunakan untuk pengujian tersebut:1. Rata-rata prosentase error, digunakan untuk menguji fungsi kerapatan probabilitas dan fungsi kerapatan kumulatif.2. Deviasi, digunakan untuk menguji fungsi kerapatan probabilitas dan fungsi kerapatan komulatif.3. Chi-Kuadrat, digunakan untuk menguji fungsi kerapatan probabilitas.4. Kolmogorof-Smirnov, digunakan untuk menguji fungsi kerapatan kumulatif.Adapun penjelasan dari metode uji kecocokan di atas yaitu:1. Rata-rata Prosentase ErrorPengujian dengan rata-rata prosenase error digunakan untuk menentukan nilai prosentase kesalahan antara nilai analitis dengan data lapangan, dinyatakan dalam:Rata-rata error =iiNX X% 1 0 0 *^Dimana:^iX= nilai analitisXi= nilai aktuali = nomor urut data (1,2,3, ......N)N= jumlah data PT. LAPI - ITB 22SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) LokomboroJikanilai rata-rataprosentaseerrormendekati 100%ataulebih, makasuatufungsi distribusimemiliki nilai kepercayaanerrorbesar,dengankatalainfungsidistribusi tidak cocok dengan data lapangan, dan sebaliknya.2. DeviasiNilai deviasi sebanding dengan nilai simpangan data analisa terhadap data lapangan. Semakinkecil nilai deviasimaka sebaran nilai fungsi akan mendekati,dengan data pengamatan dan sebaliknya jika nilai deviasi besar maka sebaran fungsi tersebut akan menjahui data. Nilai deviasi dinyatakan dengan:1121^

,_

NX XNiiFungsidistribusidikatakancocokdengandatalapanganjikamemiliki nilai deviasi kecil jikadibandingkanterhadapfungsi yanglainmakayangdipilihadalahyang terkecil.3. Chi-KuadratPengujian Chi-kuadrat yaitu dengan membandingkan frekuensi-frekuensi pengamatan n1, n2, n3, .....nksejumlah nilai-nilai variat (atau dalam k selang) terhadap frekuensi-frekuensi pengamatan e1, e2, e3, .....ekyang bersangkutan dari suatu fungsi distribusi. Dasar untuk memeriksa kebenaran perbandingan ini digunakan distribusi dari besaran:( )fkiii iCee n < 11Dimana C1- fadalah nilai distribusi komulatif (1- ) dari Xf2distribusi teoritis yang diasumsikan merupakan model yang dapat diterima pada taraf nyata . Biasanya nilai yang digunakan adalah 5%. Jumlah drajat kebebasan untuk fungsi distribusi dengan PT. LAPI - ITB 23SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) Lokomborojumlah cbuahparameter dilakukandengan(kc - 1) drajat kebebasan. Untuk memberikan hasil yang memuaskan digunakan k 5 dan ei 5.4. Kolmogorof-SmirnovPrinsip dari metoda ini yaitu membandingkan probabilitas kumulatif lapangan dengan distribusi komulatif fungsi yangditinjau.Data yangditinjau berukuranN, diatur dengan urutan semakin meningkat. Dari data yang diatur ini akan membentuk suatu fungsi frekuensi kumulatif tangga sebagai berikut:{{Nk kx xx x xNkx Gx x ' 0,3 Qp3 , 0pTT t3 . 0 * Qp Qd2. Bagian tengah: 0,3 Qp > Qd >0,32 Qp3 , 03 , 0 pT 5 , 1T 5 , 0 T t3 , 0 * Qp Qd+ 3. Bagian bawah: 0,32 Qp > Qd3 , 03 , 0 pT 2T 5 , 1 T t3 . 0 * Qp Qd+ 3. Waktu sampai ke puncak banjir, Tp = tg + 0,8 tr1. L < 15 km tg = 0,21 L0,72. L > 15 km tg = 0,4 + 0,058 LDimana:L = panjang alur sungai (km)tg = waktu konsentrasi (jam)tr = satuan durasi hujan (jam), besarnya yaitu 0,5 tg sampai tg4. Parameter alfa/parameter hidrograf ()Besarnya parameter hidrograf dipengaruhi oleh kondisi daerah pengaliran yaitu kondisi topografi dankelandaiansundai.Dari hasi percobaandi Jepangbesarnya parameter ini dapat ditentukan sebagai berikut:PT. LAPI - ITB 31SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) Lokomboro1. daerah pengaliran biasa = 22. bagian naik hidrograf yang lambat dan bagian menurun yang cepat = 1,53. bagian naik hidrograf yang cepat dan bagian menurun yang lambat =3PT. LAPI - ITB 32SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) LokomboroV I . 3 . 1 . 2 . 4 . 2 V I . 3 . 1 . 2 . 4 . 2 Hidrograf Satuan Sintetik Gama I Hidrograf Satuan Sintetik Gama IMetodeinidikembangkan oleDr.IrSriHarto,berdasarkanpenelitianpada 30 DASdi PulauJawa. HidrografsatuansintetikgamaIdibentukolehtigakomponendasaryaitu waktu naik (tr), debit puncak (Qp) dan waktu dasar (tb). Untuk mendapatkan unit hidrograf gama I dilakukan perhitungan sebagai berikut:Panjang sungai (L) 14.6 kmKemiringan sungai (S) 0.00039Faktor sumber (SF) 0.495Faktor simetri (SIM) 0.636Waktu naik hidrograf (tr) 1.956 jamtr = 0,43 (L/100 SF)3 + 1,0665 SIM + 1,2775Jumlah pertemuan sungai (JN) 20 buahLuas DAS (A) 65 km2Kerapatan jaringan kuras (D = L/A) 0.225Debit puncak (Qp) 3.341 m3/dtDebit naik merupakan gairs lurusQp = 0,1836 A0,5886 JN0,2381 tr-0,4008Debit turun (Qt)Debit turun merupakan liku exponensial, e = 2,718Qt = Qp x e - ( t/K)t = waktu kearah turun (jam) (dimulai dari puncak t = 0, lihat tabel perhitungan)Koefisien tampungan (k) 7.451k= 0,5617 . A0,1798. S - 0,1446. SF -1,0897. D0,0452Frekuensi sumber (SN) 0.409Luas relatif DAS sebelah hulu (RUA) 0.29836Waktu dasar dimulai dari titik (0,0) sampai akhir hidrograf (tb) 24.324 jamtb = 27,4132 tr0,1457 S-0,0956 SN0,7344 RUA0,2574Base flow (perkiraan aliran dasar) (Qb)1.712 m3/dtQb = 0,4751 A0,6444 D0,943Selang waktu turung (tb -tr) 22.368Perhitungan Parameter Unit Hidrograf Gama IV I . 3 . 1 . 2 . 4 . 3 V I . 3 . 1 . 2 . 4 . 3 Hidrograf Satuan Sintetik Snyder Hidrograf Satuan Sintetik SnyderRumus ini dirancangdengantinggi hujan(P) =1inchi dengandurasi (tr) =1jam, penelitian dilakukan oleh FF Snyder di banyak sungai Amerika Timur pada Tahun 1938. Satuanyangdigunakanuntukpanjang adalah mile, waktu yaitu jam, tinggi curah hujan adalah inchi dan luas DPS mile square (mile2) sehingga debit puncak (Qp) dalam cubic feet per secon. Parameter yang diperlukan dalam perhitungan unit hidrograf Snyder diantaranya yaitu:1. Debit Puncak (Qp)1. Satuan MKS (km, m, cm, jam) PT. LAPI - ITB 33SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) LokomboroAtpCpQp 78 , 2 2. Satuan Inggeris (mile, feet, inchi, jam)At pC pQ p 6 4 0 Dimana:Qp : debit banjirCp : koefisien yang dipengaruhi oleh waktu kelambatan (0,56 0,69) semakin rendah semakin lambattp : waktu dari titik berat curah hujan ke puncak hidrografA : luas DPS2. Lama Hujan Efektif (te)5 , 5t pt e 3 , 0) ( LLc Ct t p Dimana:tp : waktu dari titik berat curah hujan ke puncak hidrograf (jam)Ct : koefisien yang dipengaruhi oleh kelandaian slope basin (1,35 1,65) semakin rendah nilainya semakin terjal slop basin. L : panjang sungai Lc : panjang sungai dari titik berat basin ke outlet3. Waktu untuk Mencapai Puncak (Tp)1. Jika te < tr tr tp Tp 5 , 0 + 2. Jika te > trtr Tp Tpte tr tp Tp5 , 0 ') ( 25 , 0 '+ + tr merupakan lama hujan efektif standar = 1 jam.4.Waktu Dasar HSS (Tb)Tb= 72 + tp/85. Lengkung HidrografUntuk menggambatkan lengkung hidrograf dengan memakai persamaan Alexeyev:Dimana debit merupakan fungsi dari waktu==== Q = f(t)y = Q/Qp atau y = 10kx = t/tpPT. LAPI - ITB 34SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) Lokomborok = -a{(1/x) 1}1h AT p Q paxxa y6 , 30 4 5 , 0 1 5 , 0 3 2 , 11e x p 1 022+ +

,_

Dimana:Qp = (m3/dt)h = (mm)Tp = (jam)A = (km2)Untuk menjadikan satuan cgs (cm, gram, second) agak sukar maka dengan konversi satuan: 1 mile = 1,609 km 1 inchi = 2,54 cmMaka setiap Qp(cfs) dikalikan denganbesaran(0,30483/2,54), menghasilkanQp (m3/dt), curah hujan P = 1 cm dan tp (jam).V I . 3 . 1 . 2 . 4 . 4 V I . 3 . 1 . 2 . 4 . 4 Hidrograf Satuan Sintetik SCS-USA Hidrograf Satuan Sintetik SCS-USAUntuk mendapatkan unit hidrograf satuan sintetik SCS-USA dilakukan perhitungan seperti berikut:C = konstanta 2,08 ditetapkan secara empirisA = luas DAS (km2)Tp = waktu naik atau waktu yang diperlukan antara permulaan hujan hingga mencapai puncak hidrograf (jam)tr = lama terjadi hujan efektif (jam)tp= waktu kelambatan yaitu titik berat hujan sampai puncak hidrograf (jam)Kirpich (1940) Tc= waktu konsentrasi (menit) L (m), Tc (mnt) S = kemiringan slope perbandingan tinggi titikterjauh dengan jaraknyaL = panjang maksimum lintasan air (m)Waktu naik hidrograf = TpWaktu turun hidrograf = 1,67 TpWaktu dasar hidrograf (tb) = Tp + 1,67Tp = 2,67 TpHasil data dan perhitungan akan didapatkan Unit Hidrograf berbentuksegitigaTpAqp0 8 , 2 26 , 0t rT c T p + 385 , 0 77 , 001947 , 0 S L TcTc tp6 , 0 PT. LAPI - ITB 35SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) LokomboroV I . 3 . 1 . 2 . 5 V I . 3 . 1 . 2 . 5 Curah Hujan Regional Curah Hujan RegionalV I . 3 . 1 . 2 . 5 . 1 V I . 3 . 1 . 2 . 5 . 1 Pengisian Data Kosong Pengisian Data KosongData yang diperoleh dari stasiun curah hujan tidak semua tercatat atau dengan kata lain ada data yang kosong. Dalam perhitungan intensitas curah hujan dari masing-masing stasiun harus lengkap, oleh karena itu untuk melengkapi data curah hujan yang kosongini dilakukan perhitungan sebagai berikut:1. Rata-rata AritmatikJika ada suatu stasiun hujan terdapat data curah hujan yang hilang dan bila perbedaan antara hujan tahunan normal pada stasiun yang hilang datanya tersebut< 10%, maka perkiraan data curah hujan yang hilang tersebut dicari dengan mengambil harga rata-rata aritmatik dari stasiun-stasiun yang mengelilinginya. nR R RRnX+ + +........2 1Dimana:RX= curah hujan yang hilangR1, R2, ......Rn= curah hujan pada stasiun 1, 2,.......,n (datanya lengkap)n = jumlah stasiun yang datanya lengkap untuk tahun yang sama2. Normal Ratio MethodBila perbedaan antara hujan tahunan normal pada stasiun yang hilang datanya tersebut > 10%, maka perkiraan data curah hujan yang hilang tersebut dihitung dengan metoda perbandingan normal:

,_

+ + nnX X XXRNNRNNRNNnR .....12221Dimana:RX= curah hujan yang hilangR1, R2, .Rn =curah hujan pada stasiun 1, 2,...,nuntuk tahun yang sama (datanya lengkap)NX= curah hujan tahunan rata-rata pada stasiun yang hilang datanya.N1, N2, .Nn = curah hujan rata-rata pada stasiun 1, 2,.......,n (datanya lengkap)n= jumlah stasiun yang datanya lengkap untuk tahun yang samaPT. LAPI - ITB 36SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) Lokomboro3. Reciprocal MethodCaraperhitunganyangdianggaplebihbaik, adalahcarareciprocal method, yang memanfaatkanjarakantar stasiunsebagai faktor koreksi. Hal ini dapat dimengerti karena korelasi antara dua stasiun hujan menjadi makin kecil dengan besarnya jarak antar stasiun tersebut. Metode ini dapat digunakan jika dalam DPS terdapat lebih dari duastasiunpencatat hujan.Umumnya, dianjurkan untuk menggunakan paling tidak tiga stasiun acuan. ( ) ( ) ( )2 22212 222211/ 1 ........ / 1 / 1......Xn X XXnnX XXd d ddRdRdRR+ + +

,_

+ +

,_

+

,_

Dimana:RX= curah hujan yang hilangR1, R2, .Rn= curah hujan pada stasiun 1, 2,...,nuntuk tahun yang sama (datanya lengkap)n = jumlah stasiun yang datanya lengkap untuk tahun yang samadX1, dX2, ..., dXn= jarak stasiun dengan stasiun yang datanya tidak adaV I . 3 . 1 . 2 . 5 . 2 V I . 3 . 1 . 2 . 5 . 2 Analisa Curah Hujan Wilayah Analisa Curah Hujan WilayahAnalisa curah hujan wilayah adalah untuk menentukan curah hujan harian maksimum rata-rata suatu daerah dari beberapa stasiun pengamat curah hujan yang ada di daerah bersangkutan. Ada tiga macam cara yang berbeda dalam menentukan tinggi curah hujan rata-rata pada areal tertentu dari angka-angka curah hujan dibeberapa titik pos penakar atau pencatat curah hujan.1. Cara Tinggi Rata-rataTinggi rata-rata curah hujan didapatkan dengan mengambil nilai rata-rata hitung (arithmetic mean) pengukuran hujan di pos penakar hujan di dalam areal tersebut:nR R R RRn+ + + +........3 2 1Dimana:R = tinggi curah hujan rata-rata.R1, R2, R3 ...Rm= tinggi curah hujan pada pos penakar. N = jumlah pos penakar hujan.PT. LAPI - ITB 37SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) LokomboroCara ini akan memberikan hasil yang dapat dipercaya jika pos-pos penakarnya ditempatkansecara meratadi area tersebut, dan hasil penakaran masing-masing pos penakar tidak menyimpang jauh dari nilai rata-rata seluruh pos di seluruh areal.2. Cara Poligon ThiessenCarainiberdasarkanrata-ratatimbang(weightedaverage). Masing-masingpenakar mempunyai daerah pengaruh yang dibentuk dengan menggambarkan garis-garis sumbu tegak lurus terhadap garis penghubung diantara dua pos penakar yang berdekatan.7 2 12 7 2 2 1 1.................A A AA R A R A RR+ + ++ + +Dimana:R = tinggi curah hujan rata-rata.R1, R2,........R7= tinggi curah hujan pada pos penakar. A1= luas daerah pengaruh pos penakar 1.A2= luas daerah pengaruh pos penakar 2..............A7= luas daerah pengaruh pos penakar 7. A1 A5 A7 A6 A4 A3 A2 1 2 3 4 6 7 5 Gambar 12.Poligon Thiesen3. Cara IsohyetDengancaraini, kitaharus menggambarkandulukontur tinggi hujanyangsama (isohyet), seperti gambar di bawah:PT. LAPI - ITB 38SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) Lokomboro R2 R1 R3 R4 R5 R6 R7 A1 A2 A3 A4 A5 A5 Gambar 13.Penggambaran IsohyetKemudian luas bagian diantara isoyet-isohyetyang berdekatan diukur, dan nilai rata-ratanya dihitung sebagai nilai rata-rata timbang nilai kontur, sebagai berikut:6 2 167 623 212 1. ................2 2A A AAR RAR RAR RR+ + +

,_

++ + ,_

++ ,_

+Dimana:R = tinggi curah hujan rata-rataR1, R2,........R7= tinggi curah hujan pada isohyetA1, A2, ........, A6= luas daerah yang dibatasi oleh isohyet-isohyet berdekatanV I . 3 . 1 . 2 . 6 V I . 3 . 1 . 2 . 6 Curah Hujan Andalan Curah Hujan AndalanUntuk memperoleh curah hujan andalan diperlukan curah hujan bulanan yaitu curah hujan yang turun selama satu bulan. Curah hujan andalan untuk memenuhisuatu kebutuhan air berbeda-beda tergantung dari kebutuhan yang dipenuhi. Dimana curah hujan andalan untuk kebutuhan PLTA adalah dengan ketersediaan air 95 %, yang artinya curah hujan dengan probabilitas 95%yang terlampaui atau curah hujan dengan probabilitas 5%tidak terlampaui. Dalam perhitungan probabilitas terlampaui ini digunakan rumus weibull:1 +NmpDimana:p =probabilitas terlampauim=posisi dalam rangking yang dibuat dari besar ke kecilN=jumlah titik dataPT. LAPI - ITB 39SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) LokomboroV I . 3 . 1 . 2 . 7 V I . 3 . 1 . 2 . 7 Ketersediaan Air Ketersediaan AirKetersediaan air merupakan besarnya debit yang ada dan bisa dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan. Besarnya ketersediaan air dicerminkan kedalam debit andalan. Debit andalan ini adalah debit yang harus tersedia (terpenuhi) untuk penyediaan kebutuhan air yang besarnya dinyatakan dalam ketersediaan air yang melampaui atau sama dengan suatu nilai yang keberadaannya dikaitkan dengan prosentasi waktu atau kemungkinan terjadinya. Besarnya debit andalan ini dihitung berdasarkan ketersediaan air dengan jumlah kebutuhan air. Perhitungan ketersediaan air meliputi perhitungan evapotranspirasi dan aliran limpasan (runoff) yangmasukkebendung. Sedangkankebutuhanair dapat disesuaikandengan proyeksikebutuhanairdimasayang akan datang dengan memperhatikan perkembangan jumlahpendudukdanpembangunandaerah. Debitketersediaanairdiperkirakandengan menggunakan Nreka.V I . 3 . 1 . 2 . 7 . 1 V I . 3 . 1 . 2 . 7 . 1 Dasar Pemikiran Dasar PemikiranMetode ini merupakan model matematik hubungan hujan dan limpasan yang dikembangkan di Amerika oleh Norman H. Crowford (USA) yang merupakan penyederhanaan dari Stanford Watershed Model IV yang memiliki 34 parameter.Besarnyaaliranpermukaanadalahsebesar kelebihanair pengisi lengastanahditambah alirandari air tanah. Kelebihanair pengisi lengastanahatauExcessMoistureStorage adalahberasal dari air hujanyang jatuh mengisi pori-pori tanah danturun kebawah mengisi air tanah bila hujanya lebat dan lama atau berintensitas tinggi, terjadi kelebihan air makaterjadi aliranpermukaandanair tanahsebagianakanmenjadi aliranyangjuga menambah aliran permukaan.Dalam metodeinidikenalbeberapa parameter Daerah Aliran Sungai antara lain sebagai berikut:A. NominalMerupakanIndexSoilMoisture Capacity daerah tangkapan (DAS). Nominal dalam satuan (mm/bln) = 100 + C.Rt, Rt = curah hujan tahunan (mm), 100 mm/bln anggapan tanah tidak pernah betul-betul kering, tetapi masih ada berisi air sebesar 100 mm/bln. Sedangkan nilai C ditetapkan berdasarkan hasil pengamatan Nreka di DAS.1. C = 0.2 untuk daerah dengan hujan sepanjang tahun2. C < 0.2untuk daerah dengan hujan musimanPT. LAPI - ITB 40SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) LokomboroHarga Nominal dapat dikurangi hingga 25% untuk DAS dengan vegetasi terbatas atau tanah penutup tipis. Hubungan antara perbandingan Moisture Storage (MS) dan Nominaldengan perbandingankelebihan MS dan hujan efektif (Water Balance (WB) tersediaGrafikNR.1, sedangkanhubunganantaraperbandingan(Rb/PET) dengan (AET/PET) tersedia Grafik NR.2. Gbr. NR.1 GRAFIK HUBUNGAN ANTARA(MS/Nom) & (EM/WB)00.10.20.30.40.50.60.70.80.91- 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0Ratio tampungan kelengasan tanah = MS / NomRatio Kelebihan kelengasan = EM / WBGbr NR.2GRAFIK HUBUNGAN ANTARA (Rb/PET) & (AET / PET)00.10.20.30.40.50.60.70.80.91- 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6Hujan bulanan Rb / PETAET / PET1.20.80.40.0perbandingan MS/Nom(storage ratio MS/Nom)1.6Gambar 14.Hubungan Antara (MS/Nom) Versus (EM/WB) Gbr. NR.1 GRAFIKHUBUNGANANTARA(MS/Nom) & (EM/WB)00.10.20.30.40.50.60.70.80.91- 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0Ratio tampungan kelengasan tanah = MS / NomRatio Kelebihan kelengasan = EM / WBGbr NR.2GRAFIKHUBUNGANANTARA (Rb/PET) & (AET / PET)00.10.20.30.40.50.60.70.80.91- 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6Hujan bulanan Rb / PETAET / PET1.20.80.40.0perbandingan MS/Nom(storage ratio MS/Nom)1.6Gambar 15.Hubungan (Rb/PET) versus (AET/PET)B. Koefisien PSUB (P1) dan GWF (P2)PT. LAPI - ITB 41SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) LokomboroLapisan tanah tempat tersimpan atau dapat ditembus oleh air hujan sebagai Infiltrasi dibagi dua:1. 0 2 m disebut lapisan permukaan disini berlaku koef. P1 (PSUB).2. 2 10 m lapisan tanah bawah permukaan berlaku koef. P2(GWF).Masing-masing diperkirakan koefisen kelulusan berdasarkan pengamatan.1. PSUB=P1, persentaseair kelebihanpengisi lengas tanah(EM) yangmasuk kebawah menjadi air tanah (GW) pada jalur subsurface/lapisan permukaan tanah sedalam 0 2 m, nilai P1 berkisar antara 0.3 0.9 tergantung sifat lulus air tanah: P1 = 0.5 untuk daerah tangkapan hujan normal / biasa P1 = 0.3 untuk tanah bersifat kedap air P1 = 0.9 untuk tanah bersifat lulus air2. GWF = P2, persentase tampungan air tanah (GW) yang menjadi aliran permukaan (GWF) menuju ke sungai P2 merupakan parameter karateristik lapisan tanah pada kedalaman2 10 m, besarnya nilai P2 adalah: P2 = 0.2 untuk lapisan tanah bersifat kedap air P2 = 0.8 untuk lapisan tanah bersifat lulus airV I . 3 . 1 . 2 . 7 . 2 V I . 3 . 1 . 2 . 7 . 2 Aliran Permukaan Aliran PermukaanMerupakan penjumlahan dari aliran permukaan langsung (DRO) ditambah aliran dari air tanah (GWF) yang dirumuskan sebagai berikut:EM P P GW AET R c RomakaEM P P GW P GWFGW AET R c GW WB c DROGWF DRO Ro. . ) () . ( .) ( .2 11 2 2+ + Dimana:DRO : aliran permukaan langsung/direct run-offGWF : aliran dari air tanah yang mengalir keluar menjadi run-offGW : persentase kelebihan air pengisi lengas tanah yang menjadi air tanahWB : curah hujan dikurangi evapotranspirasi aktualdisebut water balanceEM : porsentase air hujan kelebihan yang menjadi sebagian aliran permukaanR : data Curah hujan bulanan(mm)c : nilai perbandingan excess moisture dan water balancePT. LAPI - ITB 42SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) LokomboroV I . 3 . 1 . 2 . 8 V I . 3 . 1 . 2 . 8 Kebutuhan Air Kebutuhan AirKebutuhanair yangdimaksudyaitukebutuhanair untukpembangkit listriktenagaair. ListrikyangdihasilkanberupaPembangkit ListrikMikroHidro. Air disini digunakan sebagai penggerak turbin.V I . 3 . 2 V I . 3 . 2 Analisa Hidraulika Analisa HidraulikaAnalisis ini terdiri dari kajian kondisi sungai dan analisis sedimen.V I . 3 . 2 . 1 V I . 3 . 2 . 1 Kajian Kondisi sungai Kajian Kondisi sungaiKajian kondisi sungai untuk mengetahui morfologi sungai yang ketersediaan airnya dipakai sebagai pembangkit listrik mikro hidro. Morfologi sungai yang dikaji disini yaitu bentuk arus dan klasifikasi saluran, kemungkinan kelongsoran tebing saluran, dan material dasarsaluran.Dari hasil kajiankondisi sungai, makasecarahidraulisdapat ditentukan lokasi bangunan utama bendung. Secara hidraulis lokasi bangunan utama bendung harus mempunyai persyaratan sebagai berikut:1. Lokasi ditetapkan agar dapat menghasilkan bangunan yang paling ekonomis sehingga biaya pembangunan menghasilkan nilai yang paling kecil2. Sumbu bangunan utama bendung harus tegak lurus arah aliran di bagian hilirnya.3. Apabila lokasi bangunan utama bendung pada tikungan sungai, harus dilakukan tinjauan hidraulik terhadap kemungkinan limpasan dan gerusan pada tebing luar tikungan baik hulu maupun di hilir bangunanPT. LAPI - ITB 43SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) LokomboroV I . 3 . 2 . 2 V I . 3 . 2 . 2 Analisa Sedimen Analisa SedimenContohsedimenyangdiambil di lokasi akandianalisadengantest laboratorium. Jenis sedimen yangdiambil adalahsedimen dasar (bed load) dan sedimen layang (suspended load). Dari hasil test laboratorium tersebut akan dihasilkan diameter butiran dan kecepatan endap butiran untuk masing-masing jenis sedimen.Analisa sedimentasi dilakukandenganmenggunakan berbagai macammetoda dimana masing-masing metoda mempunyai kekurangan dan kelebihan masing-masing. Dalam hal ini keseluruhan metoda yang didetailkan telah terangkumdalamsatu paket program SEDDISCH yang dikembangkan oleh Chih Ted Yang.V I . 3 . 3 V I . 3 . 3 Penggambaran Hasil Pengukuran Penggambaran Hasil PengukuranPenggambaranhasil pengukuran survei topografi mempunyai tujuan untuk mendapatkan gambaran situasi lokasi bangunan utama bendung dan lokasi rumah turbin, potongannya (cross section), dan gambaran badan saluran (sungai dan rencana saluran) serta permukaan tanahyangberupasituasi danketinggiansertaposisi kenampakanbadansalurandan daerah yang ada disekitar saluran.V I . 3 . 3 . 1 V I . 3 . 3 . 1 Hitungan Kerangka Horizontal Hitungan Kerangka HorizontalDalamrangka penyelenggaraan kerangka dasar peta, dalamhal ini kerangka dasar horizontal/posisi horizontal (X,Y) digunakan metoda poligon. Dalam perhitungan poligon adaduaunsurpentingyangperlu diperhatikan yaitu jarak dan sudut jurusan yangakan diuraikan berikut ini:1. Perhitungan Koordinat Titik PoligonPrinsip dasar hitungan koordinat titik poligon B dihitung dari koordinat titik poligon A yang telah diketahui sebagai berikut:AP AP A PSin d X X+ AP AP A PCos d Y Y+ Dalam hal ini:XA, YA= koordinat titik yang akan ditentukandAP SinAP= selisih absis (XAP) definitif (telah diberi koreksi)dAP CosAP= selisih ordinat (YAP) definitif (telah diberi koreksi)dAP= jarak datar AP definitifAP= azimuth AP definitifPT. LAPI - ITB 44SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) LokomboroUntuk menghitung azimuth poligon dari titik yang diketahui digunakan rumus sebagai berikut:Koordinat titikkerangkadasar dihitungdenganperataanmetodaBowdith.Rumus-rumus yang merupakan syarat geometrik poligon dituliskan sebagai berikut:1. Sarat geometriks sudut:Akhir - Awal - + n.1800 = fDimana: = sudut jurusan = sudut ukurann = bilangan kelipatanf = salah penutup sudut( )( )( )( )( )180 4180180 3180180 2180180 14 3 2 1 A 434 34 4 43 B 43 2 1 A AP3 23 3 32 342 1 A AP2 12 1 21 231 A AP1 A 1 12 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 2. Syarat geometriks absis: ( ) mii Awal AkhirX X X10Dimana:Di= jarak vektor antara dua titik yang berurutan di= jumlah jarakX = absis X = elemen vektor pada sumbu absism = banyak titik ukur3. Koreksi ordinat:Y fdY Kdii Dimana:di= jarak vektor antara dua titik yang berurutan di= jumlah jarakY = ordinat Y = elemen vektor pada sumbu ordinatPT. LAPI - ITB 45SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) Lokomborom = banyak titik ukurUntuk mengetahui ketelitian jarak linier-(SL) ditentukan berdasarkan besarnya kesalahan linier jarak (KL):( )2 2Y f X f SL + ( )000 . 5 : 12 2 + DY f X fKL2. Pengamatan Azimuth AstronomisUntuk menghitung azimuth matahari didasarkan pada rumus-rumus sebagai berikut:m Cos CosSinm Sin SinCosM. .. Dimana:M= azimuth matahari = deklinasi matahari dari almanak mataharim = sudut miring ke matahari = lintang pengamat (hasil interpolasi peta topografi)Dalamperhitungan azimuthmataharihargasudut miring(m) atausudut Zenith(Z) yang dimasukkan adalah harga definitif sebagai berikut:i p d r m matau i p d r Z Zu du dt + t t t + 2121 Dimana:Zd= sudut zenith definitifMd= sudut miring definitifZu= sudut zenith hasil ukuranMu= sudut zenith hasil ukuranR = koreksi refraksi1/2d = koreksi semidiameterp = koreksi paralaxI = salah indeks alat ukurPT. LAPI - ITB 46SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) LokomboroV I . 3 . 3 . 2 V I . 3 . 3 . 2 Hitungan Kerangka VertikalHitungan Kerangka Vertikal Penentuan posisi vertikal titik-titik kerangka dasar dilakukan dengan melakukan pengukuran beda tinggi antara dua titik terhadap bidang referensi (BM). 1. Syarat geometrist FH H H HAwal Akhir( )mm D T 8 2. Hitungan beda tinggiBtm Btb H 2 13. Hitungan tinggi titikKH H H H + + 12 1 2Dimana :H = tinggi titik H = beda tinggiBtb = benang tengah belakangBtm = benang tengah mukaFH = salah penutup beda tinggiKH = koreksi beda tinggi

FHdd T = toleransi kesalahan penutup sudutD = jarak antara 2 titik kerangka dasar vertikal (kilo meter)V I . 3 . 3 . 3 V I . 3 . 3 . 3 Pengambaran Hasil Pengukuran Pengambaran Hasil PengukuranDari hasil pengukuran yang selanjutnya dilakukan perhitungan dan analisa terhadap data yang diperoleh. Dari analisa terhadap data hasil pengukuran maka selanjutnya dilakukan penggambaran peta:1. Petasituasilokasibangunanutamabendungdanlokasirumahturbindibuatdengan skala 1:5.000.2. Peta situasi trase sungai dan rencana saluran dibuat dengan skala 1:2.000.3. Profil memanjang digambar dengan skala horisontal 1:2.000 dan skala vertikal 1:200.4. Profil melintang digambar dengan skala horisontal dan vertikal 1:200.PT. LAPI - ITB 47SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) Lokomboro5. Peta situasi bangunan dibuat dengan skala 1:200.V I . 3 . 4 V I . 3 . 4 Analisa Geoteknik Analisa GeoteknikPekerjaananalisa geoteknik dilakukan untukmendapatkan parameter-parameter tanah. Adapun dalam analisa geoteknik pada pekerjaan ini terdiri dari:V I . 3 . 4 . 1 V I . 3 . 4 . 1 Daya Dukung Tanah Daya Dukung TanahPerhitungandaya dukungtanahdari data sondir dilakukandengancaramendapatkan kedalaman tanah keras dari data hasil sondir. Dan daya dukung dihitung dengan menggunakan rumus:F/2 = {( qc + F/2 ) - qc}V I . 3 . 4 . 2 V I . 3 . 4 . 2 Analisa Laboratorium Analisa Laboratorium1. Pengukuran Berat Volume (Bulk Density)Pengukurandimaksudkanuntukmendapatkanberat persatuanvolumedari contoh tanah, sesuai ASTM D-29. Berat volume digunakan dalam menghitung daya dukung tanah, perhitungan stabilitas talud, dan sebagainya.2. Triaxial TestPengujiankekuatantanahdengantriaxial test, ASTMD-2850ini bertujuanuntuk mendapatkansudutperlawanangeserdalamdankohesi tanah. Pengujiandilakukan atascontoh-contohtanahdengankondisi tanpapengaliranairpori tanahdantanpa menunggu proses konsolidasi contoh tanah. Triaxial test dilakukan pada sampel tanah yangtelahdiambil padasaat pengeboranberlangsung. Kondisi tanahyangdiambil diusahakan berada pada pada kondisi lapangan atau dengan kata lain undisturbed. Hai ini dilakukan agar kondisi lapangan dapat digambarkan melalui test triaxial ini. Pada triaxial test didapatkan parameter kekuatan tanah yang lebih spesifik yaitu dan c. Prosedur untuk melakukan test ini adalah sebagai berikut:1. Ambil 3 buah sampel dari tabung, cetak dengan alat pencetak sampel sehingga berbentuk silinder dengan diameter 1.5 " dan tinggi 3 ". 2. Timbang masing-masing sampel dan cari berat satuan volumenya {= berat sampel/volume sampel (= 86.875 cm3)}.3. Reservoir harus penuh, tutup dahulu semua kran dan periksa semua sambungan ke pesawat ukur tegangan air pori, bila pada tabung yang berisi air raksa terdapat gelembung-gelembung udara maka hal tersebut harus PT. LAPI - ITB 48SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) Lokomborodihindarkan (harus dikeluarkan) karena akan mempengaruhi pengukuran tekanan air pori.4. Bukaklep-klepsaluranyangmenghubungkanalattriaxial denganalatukur teganganair pori, kemudianpasangbatuberpori (porous stone) padaalat triaxial.5. Buka klep buret agar air dari buret masuk ke saluran menuju alat triaxial.6. Tutup klep buret bila batu berpori sudah jenuh air.7. Pasang kertas saring di atas batu berpori tersebut.8. Masukkan membran karet ke dalamstetcher, kemudian jalankan pompa vakum sehingga membran karet menempel pada dinding dalam stetcher.9. Masukan sampel dalam stetcher dan membran diselubungkan.10. Letakkan silinder kaca di atas sampel dan letakkan butir penekan yang akan meneruskan tekanan sampel di atas silinder kaca tersebut.11. Pasang chamber, kencangkan ketiga baut, buka klep pada bagian atas chamber.12. Isi chamber dengan air hingga penuh sampai tegangannya sama dengan nol, kemudian tutup klepnya.13. Biarkan tanah berkonsolidasi dulu, dial gauge dan null indicator dinolkan dulu dengan menyetel screw control sehingga tinggi air raksa pada buret tetap.14. Tutup kran pengukur tekanan air pori.15. Jalankan pesawat triaxial dengan menjalankan motor mesin sehingga sampel mendapatkan tegangan vertikal dengan kecepatan penurunan sampai 2%.16. Lakukan pembacaan dial gauge dan tegangan air pori tiap menit dan air raksa diaturagartetap pada posisinya sampai terjadi keruntuhan, yaitu dial gauge menunjukan angka yang tetap.17. Matikan mesin, null indikator dinolkan.18. Buka kran reservoir air dengan membuka klep bagian atas chamber sehingga air akan keluar dari chamber.19. Buka chamber, kemudian keluarkan sampel tanah.20. Keluarkan batu pori.21. Lakukan percobaan pada ketiga sampel dan masing-masing sampel diberi 3 yang sudah ditentukan dengan rumus 3 = x h,h adalah kedalaman rata-rata yang besarnya 2m.PT. LAPI - ITB 49SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) LokomboroPadapercobaantriaxial, pengukurankekuatangeserdilakukandenganmemberikan tekananvertikal padasampel. Dari provingringdapat diketahui tekananvertikal maksimum, yaitupadawaktu terjadifailure.Untuk menentukan kondisi awal tanah maka rumus yang dipergunakan adalah:1. Untuk menentukan berat volume tanah dipakai persamaan:VWs Dimana: =Berat volume tanah (gr/cc)Ws= Berat tanah (gr)V = Volume tanah (cc)2. Untuk menentukan berat volume tanah kering dipakai persamaan:wd+1 Dimana:d=Berat volume tanah kering (gr/cc)w = kadar air (%)3. Untuk menentukan berat spesifik butiran padat dipakai persamaan:wwswWG .Dimana:Gs= Berat spesifik butiran padatWw= Berat air (gr) =Berat volume air (gr/cc)4. Untukmenentukanderajat kejenuhandari suatusampel tanahyangdiuji adalah:

,_

s drGS1 11Dimana:Sr= Derajat kejenuhan dari tanah.Sedangkan pada tahap pembebanan persamaan yang digunankan adalah sebagai berikut:Jika M adalah pembacaan pada proving ring yang maksimum maka:Gaya vertikal = K x MDimana:K = kalibrasi alat proving ring = 0,1770 kg/cm2PT. LAPI - ITB 50SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) LokomboroTegangan vertikal = 3=AM K x +Dimana:A = luas sampel pada saat pembacaan M tercapai tegangan vertikal3=tegangan sel3 1+AM K x Maka AM K x = -3 1 Dimana:1 - 3 = tegangan deviatorDengan mengukur u maka:3 = 3 - uUntuk mengukur harga c', c, , dan ' digunakan lingkaran Mohr yaitu cara grafis untuk menentukan tegangan-tegangan yang bekerja pada suatu badan. Dengan menggunakan ketigasampel didapat tiga buah lingkaran Mohr. Garis singgung dari ketiga lingkaran ini adalah garis kekuatan geser yang bersangkutan.PT. LAPI - ITB 51SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) LokomboroPT. LAPI - ITB 52SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) LokomboroV I . 4 V I . 4 KEGIATAN DETAIL DESAIN KEGIATAN DETAIL DESAINSecara umum pembangkit listrik mini hidro terdiri dari :1. Bangunan pengambilan (bending)2. Saluran pembawa 3. Sand trap4. Bak penenang (forebay)5. Pipa pesat (penstock)6. Rumah daya (Power house)7. Tail raceLay out bangunan bangunan tersebut dapat dolihat pada gambar berikut :Gambar 16.Lay out PLTMHV I . 4 . 1 V I . 4 . 1 Perencanaan Hidraulis Perencanaan HidraulisV I . 4 . 1 . 1 V I . 4 . 1 . 1 Bangunan Utama Bendung Bangunan Utama BendungPT. LAPI - ITB 53SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) LokomboroTelah banyak dilakukan penyelidikan bentuk pelimpah dengan model, dimana dari masing-masing bentuk pelimpah yang dihasilkan dari penyelidikan model ini mempunyai beberapa kelebihan dan kelemahan. Dengan beberapa kelebihan dan kelemahan yang ada, memacu para ahli hidraulis untuk melakukan penyelidikan bentuk pelimpah dengan maksud mengurangikelemahandanmenambahkelebihandaribentukpelimpahyangsudahada denganbentukpelimpah yang baru atau dengan cara menggabungkan beberapa bentuk pelimpahyangsudahada sebelumnya. Berdasarkanbentukdari mercuataulimpasan bendung maka bendung/pelimpah dapat digolongkan kedalam beberapa jenis, diantaranya adalah pelimpah tipe ogee dan MDOV I . 4 . 1 . 1 . 1 V I . 4 . 1 . 1 . 1 Pelimpah Tipe Ogee Pelimpah Tipe OgeeBentuk pelimpah tipe Ogee merupakan tipe pelimpah yang berbentuk luapan bawah dari bendung ambang tajam aerasi. Oleh Karena itu mercu ini tidak akan memberikan tekanan subatmosfir pada permukaan mercu sewaktu bendung mengalirkan air pada debit rencana. Untuk debit yang lebih rendah, air akan memberikan tekanan ke bawah pada mercu. Untuk merencanakanpermukaanmercuOgeebagian hilir, US ArmyCorps ofEngineerstelah mengembangkan persamaan berikut ini:'1nd dhXK hY1]1

PT. LAPI - ITB 54SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) LokomboroDimanaXdanYadalahkoordinat-koordinatpermukaanhilirseperti yangterlihat pada gambar di bawah. Gambar 17.Bentuk bendung Ogee (US. Army Corps Engineers, Waterways Experimental Station)Sedangkanhdadalahtinggi energi rencana di atas mecu. Harga-hargaKdann merupakan parameter.Harga-harga ini tergantung kepada kecepatan dan kemiringan permukaanbelakang. Harga-hargaKdann untukberbagai kemiringanhilir dan kecepatan pendekatan yang rendah dapat disajikan seperti tabel di bawah.Tabel 5.Harga-harga K dan nKemiringan Permukaan Hilir K nVertikal 2,000 1,8503 : 1 1,936 1,8363 : 2 1,939 1,8103 : 1 1,873 1,776Persamaan aliran di atas pelimpah untukmercu Ogee dapat dirumuskan sebagai berikut:PT. LAPI - ITB 55SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) Lokomboro( )5 , 112 / 1. . 3 / 2 3 / 2 H b g C Qd , dengan b = lebar mercu , H1= tinggi energi di atas ambang, dan koefisien debit efektif (Cd) besarnya adalah:2 1 0. . C C C Cd Dimana: C0 = konstanta (1,3)C1 = fungsi p/hd dan H1/hdC2 = faktor koreksi untuk permukaan huluFaktor koreksi C1dapat dicari melalui grafikyangdisajikanpadaGambar 18di bawah, dansebaiknyadipakai untukberbagai tinggi bendungdi atasdasarsungai. Harga-harga C1padaGambar 18berlaku untuk bendung mercu Ogee dengan permukaanhuluvertikal. Jikapermukaan bendungbagianhulumiring, koefisien kontraksi tanpa dimensi C2harus dipakai, ini merupakanfungsi baikkemiringan permukaan bendung maupun perbandingan p/H1. Harga-harga C2 dapat diperoleh dari dibawah.PT. LAPI - ITB 56SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) Lokomboro Gambar 18.Faktor koreksi untuk selain tinggi energi rencana pada bendung Ogee (Ven Te Chow, 1959, disebutkan dalam KP-02)Gambar 19.Faktor koreksi untuk selain tinggi energi rencana pada bendung Ogee (Ven Te Chow, 1959, disebutkan dalam KP-02)V I . 4 . 1 . 1 . 2 V I . 4 . 1 . 1 . 2 Pelimpah Tipe MDO Pelimpah Tipe MDOPT. LAPI - ITB 57SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) LokomboroBendung tipe MDO merupakan jenis bendung yang merupakan hasil pengembangan dari jenis bendung mercu bulat dan bendung tipe Ogee. Bendung tipe ini mempunyai kelengkapan tubuh bendung seperti tubuh bendung tetap yang lain seperti:1. Tubuh bendung bentuk trapesium.2. Mercu tubuh bendung bulat beradius.3. Peredam energi tipe MDO.4. Tembok sayap hilir miring atau tegak.5. Tembok sayap udik miring atau tegak tembok pengarah arus.Peredamenergi tipeMDOyangdigunakanpadajenisbendungini merupakanstruktur yangdibangundihilirtubuhbendungyangberfungsi untukmeredamenergi airakibat pembendunganagar terjunan aliran air ke hilir tubuh bendung tidak menimbulkan penggerusan setempat dan degradasi dasar sungai yang mudah tergerus dan dapat membahayakan struktur tubuh bendung. Peredam energi tipe ini terdiri dari lantai datar, di ujung hilir lantai dilengkapi dengan ambang akhir tipe gigi ompong dan dipasangi riprap (tumpukan bongkah batu alam atau buatan).Dimensi hidraulik kelengkapan tubuh bendung yang ditentukan:1. Kemiringan tubuh bendung bagian hilir 1 : m, m = 1 atau lebih tegak.2. Kemiringan tubuh bendung bagian udik 1 : z, z = 0 (tegak) atau lebih landai.3. Radius mercu bendung = r.4. Kedalaman peredam energi = Ds.5. Panjang lantai peredam energi = Ls.6. Tinggi ambang hilir peredam energi = a.7. Lebar ambang hilir peredam energi = 2a.8. Diameter riprap = atau berat riprap = Gr.9. Panjang tembok pangkal bendung = Lbp.10. Kemiringan bidang udik = 1 : u dan panjang = Lpu tembok sayap udik.11. Panjang tembok pengarah arus udik = Lpa.12. Kemiringan bidang hilir = 1 : i dan panjang = Lpi tembok sayap hilir.PT. LAPI - ITB 58SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) LokomboroKarena pelimpah pada bendung/pelimpah tipe MDOtidak didesain berdasarkan tirai luapan maka akan terjadi kavitasi, dimana untuk mengetahui terjadinya kavitasi digunakan perhitungan dengan menggunakan gambar di bawah. Gambar 20.Hubungan M.A udik dan mercu bendung (SNI, 2001)V I . 4 . 1 . 2 V I . 4 . 1 . 2 Perencanaan Intake Perencanaan IntakeSupayaair dari sungai dapat diambil untukdimanfaatkan, harus dibuat intake. Intake merupakan sebuah bangunan pengambilan yang berupa pintu air yang berfungsi supaya air dapat masuk ke saluran melalui bangunan ini. Pertimbangan utama dalam merencanakan bangunan pengambilan adalah debit rencana atau pengaturan pemasokan debit ke saluran. Pada intake dilengkapi dengan pintu dan dinding penahan banjir dengan alat angkat pintu yangmempunyai fungsi untukmengendalikandebit yangharusdipasokkeintakedan pintu harus dapat dijadikan sebagai alat pengatur dan pengukur debit. Dalam mendesain kelengkapan dari intake harus diperhitungkan dan diperhatikan masalah-masalah sebagai berikut:1. Debit desain saluranPT. LAPI - ITB 59SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) Lokomboro2. Kehilanganenergi, rumusataugrafik aliran dibawahpintu berdasarkan model test.3. Sampah tidak masuk ke lubang pintu.Untukmenahansampahsupayatidakmasukkelubangpintumakadipasangsaringan sampah (trash rack) dengan pembersih/pengangkat sampah. Untuk mendesain trash rack ini perlu diperhatikan dan diperhitungkan kehilangan energi oleh sumbatan sampah dan konstruksi trash rack.V I . 4 . 1 . 3 V I . 4 . 1 . 3 Perencanaan Sand Trap Perencanaan Sand TrapSediment trap mengendapkan fraksi-fraksi sedimen yang lebih besar dari fraksi pasir halus (0,06-0,07mm).Sediment trapdilengkapi dengan ruang bebas endapan, kantong endapan, pintupembilas,oftake,guidedandevaider wallsertapenenanggelombang, pelimpah banjir, dan saluran pembuang bahan-bahan yang lebih halus tidak dapat ditangkap dalam sediment trapbiasadanharus diangkut melalui saluranpemberi. Masalahyangharus diperhatikan dan diperhitungkan dalam mendesain sand trap, antara lain: Debit ke saluran dan debit bilas.1. Dapat mengendapkan sedimen yang tidak dikehendaki masuk kesaluran, dengan efisiensi statis dan efektifitas yang baik.2. Volume kantong yang cukup, disesuaikan dengan sedimen yang akan mengendap dan frekuensi pembilasan.3. Kantong harus dapat dibilas dengan waktu yang relatif singkat.4. Kalau diperlukan, pembilasan dilakukan dengan cara tertentu sehingga di saluran masih bisa dipasok air.5. Bahaya overtopping akibat debit intake melampaui batas aman.PT. LAPI - ITB 60SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) LokomboroPembilasan sediment trap/pembuangan endapan sedimen dari tampungan dapat dilakukan secarahidraulis (hydraulicflushing) atausecaramanual/mekanis. Metodepembersihan secara hidraulis lebih disukai karena biayanya tidak terlalu mahal, sedangkan cara mekanis akan dipakai apabila metode hidraulis tidak mungkin dilakukan.V I . 4 . 1 . 4 V I . 4 . 1 . 4 Perencanaan Saluran Perencanaan SaluranPerencanaan saluran pada pelaksanaannya perlu ditinjau terlebih dahulu dari beberapa segi:1. Ditinjau dari segi ekonomis, saluran umumnya dipergunakan saluran tanah meskipun demikian pada tempat-tempat tertentu dimana tidak memungkinkan dipergunakan saluran tanah, dan saluran tanah tersebut diproteksi dengan cara-cara perbaikan tanah (pudel, blanket) diberi pasangan batu atau beton.2. Penampang saluran biasanya berbentuk trapesium.3. Kecepatan aliran yang dipergunakan adalah: v = 0.25 - 0.70 m/det, untuk saluran tanah v = 0.25 - 3.00 m/det, untuk saluran pasangan4. Lebar dasar saluran minimum (b) = 0.3 meter.5. Perbandingan antara lebar dasar saluran (b), dalamnya air (h), kecepatan (v), minimum freeboard/waking(f), taludsaluranserta koefisienkekasaransaluran tergantungdari besarnya debit yang akan dialirkan.6. Lengkung saluran yang diperkenankan sebenarnya tergantung dari: Ukuran dan kapasitas saluran Jenis tanah Kecepatan aliranUntuk salurantanah, minimum radius kelengkungan ada = as saluran diambil tujuh kali lebar permukaan air rencana.7. Freeboard/wakingpadasaluranharus diperhitungkanagar kapasitas salurancukup untuk menampung debit rencana maksimum.PT. LAPI - ITB 61SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) LokomboroV I . 4 . 1 . 5 V I . 4 . 1 . 5 Perencanaan Tanggul Perencanaan TanggulPerencanaantanggulpadaprinsipnya adalah penentuan elevasi dan kekuatan tanggulitu sendiri.Sedangkan kekuatan tanggul meliputi:1. Ukuran tanggul/dimensi tanggul2. Bahan tanggulUkuran minimum tanggul harus memenuhi kriteria stabilitas (faktor keamanan > 3) sesuai dengan data tanah yang ada. Bahan tanggul sedapat mungkin menggunakan tanah yang ada di tempat, hal ini menimbang terbatasnya ketersediaan tanah dengan kualitas baik di sekitar lokasi. Dalam hal dipakai tanah setempat, maka harus mempertimbangkan hal-hal sebagai berikut:1. Penurunan muka tanggul yang akan terjadi 2. Metode pelaksanaan konstruksi pemadatan, tahapan pelaksanaan, dll.V I . 4 . 1 . 6 V I . 4 . 1 . 6 Perencanaan Bak Penenang dan Pengendap (HeadPerencanaan Bak Penenang dan Pengendap (Head Tank) Tank)Perhitungan dimensi bak penenang dilakukan dengan beberapa kriteria, yaitu:1. 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.2. Bak penenang direncanakan dengan menetapkan kecepatan vertikal partikel sedimen 0.03 m/dt.3. Pipapesat ditempatkan15cmdi atas dasar bakpenenanguntukmenghindarkan masuknya batu atau benda-benda yang tidak diijinkan terbawa memasuki turbin, karena berpotensi merusak runner turbin. 4. 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 5. Bak penenang dilengkapi trash rack untuk mencegah sampah dan benda-benda yang tidak diinginkan memasuki pipa pesat bersama aliran air. 6. Pipa penguras ditempatkan di bak pengendap dan bak penenang sebagai kelengkapan untuk perawatan (pembuangan endapan sedimen). PT. LAPI - ITB 62SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) Lokomboro7. Bakpenenangdiiengkapi pelimpas yangdirencanakanuntukmembuangkelebihan debitpadasaatbanjir. Bangunan bak penenang dan saluran pembawa direncanakan terjaga ketinggianpermukaanpadasaat banjir sampai maksimum25%dari debit desain. 8. Konstruksi bak penenang dan pengendap berupa pasangan batu diplester dengan dasar bak berupa cor-an beton tumbuk (tanpa tulangan) kedap air.V I . 4 . 1 . 7 V I . 4 . 1 . 7 PipaPipa Pesat (Penstock) Pesat (Penstock)Pipapesat (penstock)adalahpipayangyangberfungsi untukmengalirkanairdari bak penenang (forebay tank). Perencanaan pipa pesat mencakup pemilihan material, diameter penstock, tebal dan jenis sambungan (coordination point). Pemilihan material berdasarkan pertimbangan kondisi operasi, aksesibility, berat, sistempenyambungan dan biaya. Diameter pipa pesat dipilih dengan pertimbangan keamanan, kemudahan proses pembuatan, ketersediaan material dan tingkat rugirugi (fiction losses) seminimal mungkin. Ketebalan penstock dipilih untuk menahan tekanan hidrolik dan surge pressure yang dapat terjadi.1. Pemilihan pipa pesatData dan asumsi awal perhitungan pipa pesat:a. Material pipapesat menggunakanplat bajadiroll dandilas(weldedrolled steel. Hat ini dipilih sebagai alternatif terbaik untuk mendaotkan biaya terkecil. Material yang digunakan adalah mild steel (St 37) dengan kekuatan cukup. b. Head losses pada sistempemipaan (penstock) diasumsikan sekitar 4% terhadap head gross.2. Diameter pipa pesatDiameter minimum pipa pesat dapat dihitung dengan persamaan D=( 10,3 n2 Q2 L / hf ) 0,1875 Di mana: n = koefisien kekasaran (roughness) untuk welded steel (0,012) Q = debit desain sebesar (m3/dt) L = panjang penstock (m) H = tinggi jatuhan air (gross head) (m)PT. LAPI - ITB 63SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) LokomboroTabel 6.Material pipa pesatMaterialYoung's Modulusof ElasticityE (N/m2 )E9Linear Expansiona (n/m QC)E6UltimateTensile Strength(N/m2 )E6NWeleded Steel206124000,012 Polyethylene0,5514050,009 Polyvinyl Chloride (PVC) 2,7554133,009 Asbestos Cenentn.a8,1na0,011 Cast Iron78,5101400,014 Dutiie Iron16,7113400,015 3. Tebal platPerhitungan tebal plat dapat menggunakan persamaan:tp = (P1 .D/ 2sf.Kf)+ts Dimana: ts= adalah penambahan ketebalan pipa untuk faktor korosi P1= tekanan hidrostatik, kNi P mm2 D = diameter dalam pipa Kf= faktor pehgelasan sebesar 0,9 untuk pengelasan dengan inspeksi x-ray faktor pengelasan sebesar 0,8 untuk pengelasan biasa sf= desaintegangan pipa yang diijinkan Pendekatan paling sederhana menggunakan rekomendasi ASME untuk tebal penstock minimum (mm) adalah 2,5 kali diameter pipa (m) di tambah 1,2 mm. tmin = 2,5D + 1,2 mm Rekomendasi lain adalah:tmin =(D+508)/14004. WaterhammerPada saat penutupan inlet valve dapat terjadi tekanan gelombang aliran air di dalam pipa yang dikenalsebagai waterhammer.Tekanan baik akibat tertahannya aliran air oleh penutupan katup akan berinteraksi dengan tekanan air yang menuju inlet valve sehingga terjadi tekanan tinggi yang dapat merusak penstock. Besarnya tekanan tersebut dipengaruhi oleh faktor:a. Kecepatan gelombang tekanan ( pressure wave speed ), c yang besarnya C= [ 10 -3 K/(1+ KD/Et)]0.5 Dimana : K = modulus bulk air (2,1 x 101 N/m2) PT. LAPI - ITB 64SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) LokomboroE = modulus elastilk material (untuk welded steel 2,1 x 11C N/m2) D = diameter pipa (mm) T = tebal pipa (mm) b. Surge pressure pada pipa, Ps (m kolom air) P S = c. V/g Dimana: V = kecepatan aliran air didalam pilpa adalah 4Q/D2 g = percepatan gravitasi m/dt2 Tekanan total (tekanan kritis) di dalam pipa adalah sebesar (Pc): Pc = PO + PS = (0,96 Hgross) + PS DimanaPoadalahtekanan hidrostatik dalam pipa dengan asumsi headloss4%. Sementara itu tegangan yang terjadi pada dinding pipa adalah: s = Pc. D/2.t Tegangan pada dinding pipa tersebut dibandingkan dengan kekuatan tarik material danteganganyangdiijinkan. Apabilateganganpadadindingpipalebihbesar makapenentuandiameter dan ketebalan pipa diulang (iterasi) sampai diperoleh kondisi yang aman.Perhitungan rinci kekuatan dan keamanan pipa dilampirkan pada setiap lokasi rencana pengembangan PLTMH. 5. Tumpuan pipa pesat (saddles support) Tumpuanpipapesat, baikpondasi anchor block, saddlesupport, berfungsi untuk mengikat dan menahanpenstock. Jarak antar tumpuan (L) ditentukan oleh besarnya defleksi maksimumpenstock yang diijinkan. Jarak maksimumdudukan pondasi penstok dapat dihitung dengan formula: L = 182.61 x {[(D + 0.0147) 4 - D 4 ]/ p}0.333 Dimana:D = diameter dalam penstock (m) P = berat satuan dalam keadaan penuh berisi air (kg/m).Berat satuan pipa pesat dihitung dengan formula:Wpipa = D x t x l x pbaja Di mana Wpipa= kg 1 m pipa pesat D = diameter pipa (m) t = tebal pipa (m) PT. LAPI - ITB 65SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) Lokomboropbaja= 7860 kg/m3 6. Rugi-rugi head (Head Losses)Rugi-rugi head (head losses) diberikan oleh flaktor: c. Kerugian karena gesekan saat aliran air melewati trashrack.d. Kerugian gesekan aliran fluida di dalam pipa.e. Kerugiankarenaturbulensi aliran yang dipengaruhi belokan, bukaan katup, perubahan penampang aliran. Reduksi head losses dapat dilakukan dengan cara: a. Penggunaan diameter pipa yang lebih besar (harus mempertimbangkan biaya). b. Mengurangi belokan pada penstock danpemilihan dimensi yangterbaik untukmendapatkan rugi-rugi yang kecil. Besarnya rugi-rugi pada pipa pesat terdiri dari: Rugi-rugi karena gesekan selama aliran didalam pipa, hfriction Hfriction = f.L.v2 / 2.g.D Dimana: f = koefisien gesekan berdasarkan diagram Moody, bilangan Reynolds dan koefisien kekasaran material L = panjang penstock (m) v = kecepatan rata-rata (m/dt)g = percepatan gravitasi (m/t2)D = diameter pipa pesat (m)Persamaan empiris lainnya yang dapat digunakan untuk menghitung rugi-rugi gesekan ini adalah: (Hf / L) = 10.29 n 2 Q21 D5 .333 Dimana: Hf= head losses karena gesekan aliran di dalam pipa (m)L = panjang pipa (m)n = koefisien kekasaran nanning (0.012 untuk material welded steel)Q = debit (m3/dt) D = diameter penstock (m) Kerugian karena gesekan pada aliran metalui trashrack dapat dihitung dengan formula Kirchmer.PT. LAPI - ITB 66SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) LokomboroV I . 4 . 2 V I . 4 . 2 Perencanaan Struktur Perencanaan StrukturV I . 4 . 2 . 1 V I . 4 . 2 . 1 Perhitungan Struktur Perhitungan StrukturPerhitungan struktur dilakukan terhadap bangunanutama bendung dan bangunan pelengkapnya, sertarumbahturbin. Dalammelakukanperhitungan-perhitungantersebut harus mengikuti standar-standar dan peraturan yang ada (misalnya: PPKI, SK-SNI).Pengecekandesainstrukturbangunandilaksanakandenganmencari pembebananyang terjadi pada bangunan untuk selanjutnya dilakukan analisa dengan bantuan software struktur (SAP, ETABS atau software lainnya). Pembebanan yang terjadi antara lain beban mati, hidup, dan hosozotal.V I . 4 . 2 . 2 V I . 4 . 2 . 2 Perhitungan Stabilitas Bangunan Perhitungan Stabilitas BangunanUntukmemperhitungkankestabilanbangunanutamabendungharus diketahui terlebih dahulu gaya-gaya yang bekerja pada bangunan air, yaitu:1. Gaya akibat tekanan air2. Gaya akibat tekanan lumpur3. Gaya akibat berat sendiri4. Gaya akibat reaksi pondasi5. Dan gaya gempaPerhitungan stabilitas bangunan utama bendung ini harus dilakukan dalam kondisi banjir (aliran debris) dan kondisi kering (debit rendah).V I . 4 . 2 . 2 . 1 V I . 4 . 2 . 2 . 1 Gaya-gaya yang Bekerja Gaya-gaya yang BekerjaDalam perhitungan gaya-gaya yang bekerja pada bangunan utama bendung dihitung dalam satu satuan meter lebar.1. Gaya Akibat Tekanan AirGaya yang ditimbulkan oleh tekanan air dibedakan menjadi tiga yaitu gaya hidrostatis, gaya up lift dan gaya hidrodinamik.2. Gaya Akibat Tekanan LumpurSedimen yang ada di hulu bangunan utama bendung akan menyebabkan gaya searah aliran air yang besarnya dapat dihitung dengan menggunakan formula:

,_

+ sin 1sin 12hFssGGs s1' PT. LAPI - ITB 67SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) LokomboroDimana:Fs= gaya lumpur yang bekerja 2/3 dari atas yang lumpur (KN)s= berat lumpur (KN)h = kedalaman lumpur (m) = repose of angle (sudut gesekan dalam ( )s = berat volume kering tanah (KN/m3)G = berat volume butir3. Gaya Akibat Berat SendiriKarena dalam perhitungan gaya-gaya yang bekerja pada bangunan utama bendung ini dihitung untuk satu satuan meter lebar maka besarnya berat bangunan bisa dihitung dengan mengalikan luas penampang melintang bangunan dengan berat jenisnya.4. Gaya Akibat Reaksi PondasiGaya akibat reaksi pondasi akan memperbesar tekanan pasif tanah yang nantinya akan memperbesar faktorkeamananterhadapgeser.Karenaperkembangantekananpasif memerlukan gerak, maka hanya setengah dari tekanan yang benar-benar berkembang yang dihitung.5. Gaya GempaDalammerencanakanbangunanbendung, harus diperhitungkangayagempayang kemungkinan terjadi. Dengan adanya gaya gempa ini akan menambah gaya horisontal atau gaya geser yang sifatnya menyebabkan bangunan menjadi sliding.V I . 4 . 2 . 2 . 2 V I . 4 . 2 . 2 . 2 Stabilitas terhadap Gaya-gaya yang Bekerja Stabilitas terhadap Gaya-gaya yang Bekerja1. Stabilitas Terhadap Erosi Bawah Tanah (Piping)Semua konstruksi yangpondasinya beradadi dalamair harus dicekstabilitasnya terhadaperosi bawahtanah(piping) dan bahaya runtuh akibat naiknya dasar galian (heave) ataurekahnyapangkal bangunan. Bahayaerosi bawahtanahbisadihitung dengan menggunakan metode lane. Metode lane biasa disebut dengan metode angka rembesan lane (weight creepratio method). Konsepdasar dari metode ini yaitu membandingkan panjang jalur rembesan di bawah bangunan disepanjang bidang kontak bangunan/pondasi dengan beda tinggi muka air antara kedua sisi bangunan.Disepanjang jalur perkolasi ini, kemiringan yang lebih curamdari 45 dianggap vertikal dan yang kurang dari 45 dianggap horisontal. Jalur vertikal mempunyai daya PT. LAPI - ITB 68SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) Lokomborotahan terhadap aliran tiga kali lebih kuat dari jalur horisontal sehingga dengan metoda lane ini angka rembesan dapat dirumuskan sebagai berikut:HlCwWHL LCh vW+ 3 / 1Dimana:CW= angka rembesan lanelw = total panjang jalur rembesan (m)Lv = total panjang vertikal (m)1/3Lh= total panjang sepertiga horisontal (m)H = beda tinggi muka air di hilir dengan muka air di hulu (m)Untukmengurangi rembesandibawahtubuhbangunanutamabendungdiperlukan beberapa bangunan pelengkap, yaitu:1. Dinding HalangDinding halang (cut off wall) dibuat tegak lurus terhadap bangunan utama bendung, hal ini merupakan cara mengurangi rembesan dibawah bangunan yang efektif. Dalam teori angka rembesan lane dijelaskan bahwa dinding vetikal dalam perhitungan angka lane diambil penuh, sedangkan bidang horisontal hanya diambil sepertiga dari panjangnya.Dalam desain cut off ini disarankan memakai sheet pile, tujuan cut off dari sheet pile ini untuk memperpanjang jalur rembesan sehingga tidak terjadi bahaya piping dan mengurangi up lift pressure.2. KoperanKoperandibuatdihuluapron(lantaihulubangunan),di hilirambang peredam energidandisekelilingtembok sayaphilir dan huluyangmenyambung dengan koperandi huluapronatauhilir ambangperedamenergi. Fungsi dari koperan yaitu: Melindungi terhadap erosi. Melindungi terhadap aliran rembesan yang terkonsentrasi. Dalam desain koperan disarankan disambung dengan sheet pile supaya posisi koperan bisa lebih panjang kedalam. Alasannya sama dengan dinding halang.3. FilterPT. LAPI - ITB 69SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) LokomboroFilter diperlukanuntukmencegahkehilanganbutirantanahakibat aliranair di bawah dasar bangunan utama bendung. Posisi filter diletakan di bawah peredam energi tepat dihulu ambang peredam energi. Filter dapat dibuat dengan beberapa bahan: Campuran pasir dan kerikil yang bergradasi baik Kain sintetis atau filter alamiah (ijuk) Kombinasi keduanya.2. Stabilitas Terhadap GulingDalammenentukanstabilitasterhadapguling, dilakukandenganmenghitungfaktor keamanan terhadap guling.hvGulingMMn meruntuhka yang Momenmenahan yang MomenSF 3. Stabilitas Tekanan TanahTekanan tanahyangadadibawah bangunan utama bendung dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut:Tekanan tanah ():

,_

t P PvLeLR 61 4. Stabilitas Terhadap GeserDalamperhitungan stabilitasterhadapgeser initidakhanya memperhitungkangaya vertikal (tahan)dengangayageser(runtuh) akantetapikekuatan pondasi pile yang dalam menahan gaya geser juga harus diperhitungkan, sehingga dalam perhitungan ini akan dibahas dalam desain pondasi.5. Stabilitas Terhadap GempaDengan adanya gempa akan menambah beban horisontal yang sifatnya meruntuhkan bangunan. Dengan adanya gaya horisontal ini akan menambah momen guling.V I . 4 . 3 V I . 4 . 3 Penggambaran PenggambaranGambar desainyangdihasilkandalampekerjaanSIDPembangkit ListrikMikroHidro yaitu:1. Peta situasi lokasi BUB dan lokasi rumah turbin digambar dengan skala 1:5.000.2. Peta situasi trase saluran (sungai dan rencana saluran) dibuat dengan skala 1 : 2.000.PT. LAPI - ITB 70SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) Lokomboro3. Profil memanjang dengan skala horisontal 1:2.000 dan skala vertikal 1:200 (atau skala 1:100 untuk saluran berkapasitas kecil, bilamana diperlukan).4. Profil melintang dengan skala horisontal dan vertikal 1:200 (atau 1:100 untuk saluran-saluranberkapasitaskecil)denganinterval50 m untuk bagian lurusdaninterval25 pada bagian tikungan.5. Peta situasi bangunan dibuat dengan skala 1:200.PT. LAPI - ITB 71SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) LokomboroJadwal pelaksanaan pekerjaan merupakan alat yang dapat menunjukkan kapan berlangsungnya setiap kegiatan dalam pekerjaan Pekerjaan Studi Kelayakan (Feasibility Study), DesainRinci, danPenyusunanDokumenLelanguntuklokasiPLTMdiBatang Tebo, Batang Ule,Batang Pelepat,Kabupaten Muara Bungo, Propinsi Jambi, sehingga dapat digunakan pada waktu merencanakan kegiatan-kegiatan maupun untuk pengendalian pelaksanaan pekerjaan secara keseluruhan.Untuk menyelesaikan pekerjaan diperlukan tahapan-tahapan global kegiatan agar pekerjaan tersebut dapat diselesaikan dengan baik dan tepat waktu. Waktu untukmenyelesaikan pekerjaaniniadalah selama7(Tujuh) bulan kalender yang dirasa sudah cukup. Untuk itu maka diperlukan Jadwal Pelaksanaan Pekerjaan dan monitoringyangjelas danketat, mengingat antarakegiatansatudenganyanglainnya saling terkait dan saling ketergantungan. Terjadinya keterlambatan salah satu kegiatan saja mengakibatkan keterlambatannya kegiatan yang lain. Dengan monitoring yang ketat, permasalahan tersebut dapat segera diatasi dan pelaksanaan pekerjaan dapat berjalan normal kembali.Jadwal Pelaksanaan Pekerjaan dapat dilihat pada Tabel V.1PT. LAPI - ITB 72SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) LokomboroTabel 5. 1 Jadwal Pelaksanaan PekerjaanPT. LAPI - ITB 73SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) LokomboroV I . 5 V I . 5 KEGIATAN TENAGA AHLI KEGIATAN TENAGA AHLIUntuk pelaksanaan pekerjaan ini konsultan mengusulkan personil:1. Ketua Tim : Hany Zaim, ST2. Ahli Hidrologi/Bangunan air : Rustamaji, ST.3. Ahli Geologi/Geoteknik : Wiji Nugroho, ST4. Ahli Struktur : Ir. Suhara, MT V I . 5 . 1 V I . 5 . 1 Uraian Tugas Tenaga Ahli Uraian Tugas Tenaga AhliAgar pelaksanaanpekerjaandapat berjalan dengan baik sesuai dengan yang diharapkan, maka perlu disusun uraian tugas untuk tiap-tiap personil yang terlibat sehingga tidak terjadi tumpangtindihpenangananantaramasing-masingpersonil. Uraiantugasdantanggung jawab masing-masing personil pelaksana adalah sebagai berikut:1.Ketua TimTugas dan tanggung jawabnya meliputi: Bertanggung jawab terhadap keseluruhan proses dan hasil pekerjaan. Bertanggung jawab terhadap kelengkapan administratif yang diperlukan untuk setiap tahap pelaporan dan penyerahan pekerjaan. Bersama dengan tenaga ahli lainnya membuat perencanaan yang holistik dan komprehensif Melakukan survei lapangan dan pengumpulan data. Menyusun lternatif layout bangunan PLTMH. Memimpin dan mengkoordinasikan anggota tim dalam melaksanakan pekerjaan, baik dalamtahap persiapan, pelaksanaan, dan menyelesaikan pekerjaan sehingga dapat dihasilkan tim kerja yang solid dan kompak. Membuat program kerja, jadwal dan target pekerjaan secara rinci untuk setiap tahapan pekerjaan. Memonitor kemajuanpekerjaanberdasarkanjadwal dantarget yangtelah disepakati dan melakukan perubahan jadwal dan target internal apabila diperlukan. Melakukan kontrol kualitas terhadap pekerjaan yang dilaksanakan oleh tim. Sebagai penghubung antara anggota timyang satu dengan anggota tim lainnya. Menyiapkan semua laporan dengan dibantu oleh anggota tim. Menyiapkan bahan dan peralatan yang diperlukan oleh anggota tim.PT. LAPI - ITB 74SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) Lokomboro Memimpintimdalammelakukanrapat danpembahasandenganpengguna jasa, dandiskusi-diskusi pentingyangdiadakan secara rutindiluar rapat resmi.2. Ahli Hidrologi/Bangunan AirTugas dan tanggung jawabnya meliputi: Menyiapkan program kerja dan pengumpulan data-data di wilayah studi Melakukan survey / identifikasi ke lokasi kajian Melakukan pekerjaan analisa data, menyusun pola pemanfaatan sungai, serta menganalisa kelayakan pemanfaatannya Memberikan masukan dalampenyusunan laporan akhir dari studi yang dilakukan dan membantu mempresentasikannya Melakukan analisa-analisa/ evaluasi data-data hidrologi di wilayah studi Survei orientasi lapangan dan pengumpulan data hidrologi Membuat sketsa & catatan selama survey lapangan. Saling koordinasi dengan Team Leader dan tenaga ahli yang lain. Membantu Team Leader dalam kegiatan pembuatan laporan-laporan. Mendampingi Team Leader dalam kegiatan diskusi pembahasan.3. Ahli GoeteknikTugas dan tanggung jawabnya meliputi: Bertanggung jawab kepada TeamLeader atas penyelidikan geologi dan mekanika tanah untuk menunjang perencanaan saluran/ sungai Mengkoordinir dalampelaksanaan survai, analisa, kajian dan pemetaan kondisi tanah Mengawasi penyelidikan lapangan dan penelitian laboratorium. Melakukan analisis perhitungan dan perencanaan mekanika tanah Mengkaji perhitungan data mekanik tanah dan identifikasihasilinvestigasi lapangan untuk pekerjaan detail desain. Mengkaji perhitungan data mekanik tanah dan identifikasihasilinvestigasi lapangan untuk pekerjaan detail desain. Mengawasi penyelidikan lapangan dan penelitian laboratorium untuk mengetahui sifat-sifat teknis tanah Memberikanrekomendasi dari hasil penyelidikantanahkepadatimuntuk perencanaan dan desain bangunan air Menganalisa kondisi tanah lokasi studi. Saling koordinasi dengan Team Leader dan tenaga ahli yang lain. Menjaga kualitas pekerjaan. Membantu Team Leader dalam kegiatan pembuatan laporan-laporan. Mendampingi Team Leader dalam kegiatan diskusi pembahasan.4. Ahli GeodesiPT. LAPI - ITB 75SID Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro(PLTMH) LokomboroTugas dan tanggung jawabnya meliputi: Bertanggung jawab kepada Team Leader atas pekerjaan survey, pengukuran dan pemetaan untuk menunjang perencanaan sungai Memimpin dan mengkoordinasi tim survei dalam kegiatannya setiap hari. Melakukan survei lapangan dan pengumpulan data MembantuTeamLeader dalamkegiatanpengumpulandatapemetaandan analisis data pengukuran yang terletak di dalam area pekerjaan. Menyelenggarakan perhitungan pengamatan untuk siap digambar. Mempersiapkan buku ukur secara lengkap dan konsisten sebagai bahan acuan dan pengukuran hasil topografi yang kemudian diserahkan kepada direksi dan menyusun dokumentasi berupa foto-foto lapangan. Menyelenggarakan perhitungan pengamatan untuk siap digambar. Mengadakan koreksi data primer terhadap gambar. Merencanakan dan m