PEMODELAN SETTLING BASIN UNTUK MEREDUKSI FLUKTUASI KONSENTRASI SEDIMEN

PADA PLTMH SALURAN IRIGASI

SETTLING BASIN MODELING TO REDUCE FLUCTUATION OF SEDIMENT CONCENTRATION

ON MHP IRRIGATION CHANNELS

ARIFIN MATOKA

SEKOLAH PASCASARJANA UNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR 2017

PEMODELAN SETTLING BASIN UNTUK MEREDUKSI FLUKTUASI KONSENTRASI SEDIMEN

PADA PLTMH SALURAN IRIGASI

SETTLING BASIN MODELING TO REDUCE FLUCTUATION OF SEDIMENT CONCENTRATION

ON MHP IRRIGATION CHANNELS

ARIFIN MATOKA

SEKOLAH PASCASARJANA

UNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR

2017

PEMODELAN SETTLING BASIN UNTUK MEREDUKSI FLUKTUASI KONSENTRASI SEDIMEN

PADA PLTMH SALURAN IRIGASI

Disertasi

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar Doktor

Program Studi

Ilmu Teknik Sipil

Disusun dan diajukan oleh

ARIFIN MATOKA

kepada

SEKOLAH PASCASARJANA UNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR 2017

PERNYATAAN KEASLIAN DESERTASI

Yang bertanda tangan dibawah ini :

Nama : Arifin Matoka Nomor Mahasiswa : P0800311402 Program Studi : S3 Teknik Sipil Menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa desertasi

yang saya tulis ini benar-benar merupakan hasil karya sendiri, bukan

merupakan pengambilalihan tulisan atau pemikiran orang lain. Apabila

dikemudian hari terbukti atau dapat dibuktikan bahwa sebagian atau

keseluruhan desertasi ini hasil karya orang lain maka saya bersedia

menerima sangsi ataupun perbuatan tersebut.

Makassar, November 2017

Yang menyatakan

Arifin Matoka

PRAKATA

Segala pujian dan rasa syukur hanyalah hak bagi Allah Subhana

Wata’ala, yang Maha Pemurah lagi Maha Penyayang, serta salawat dan

salam atas junjungan kita Mohammad Rasulullah Sallallah Alaihi

Wasallam, semoga pula tercurah bagi kita sekalian. Dengan seijin Allah

Wata’ala sehingga penulis dapat menyelesaikan desertasi ini yang

berjudul : Pemodelan Settling Basin untuk Mereduksi Fluktuasi

Konsentrasi Sedimen pada PLTMH Saluran Irigasi, dalam rangka

menyelesaikan Program Pendidikan Doktor, Teknik Sipil Sekolah Pasca

Sarjana Universitas Hasanuddin Makassar.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa penulisan desertasi ini tidak

akan terselesaikan tampa bantuan dari berbagai pihak baik secara moril

maupun materil, oleh karenanya dengan rasa hormat dan terima kasih

yang tak terhingga dan penghargaan yang tulus kepada yang tercinta

Ayahanda H. Abdul Aziz Matoka (Alm) dan Ibunda Hj. Nelly Niode (Almh),

yang telah membesarkan membimbing dan mendidik penuh kasih sayang

dan semua doa restu mereka sepanjang hidupnya, dan disebabkan jiwa

dan semangat mereka yang ditanamkan kejiwa penulis menjadi bekal

yang tidak ternilai harganya dalam menyelesaikan penyusunan desertasi

ini, Semoga senantiasa Allah Subahana Wata’ala merrihdoi mereka dan

menerima amalannya.

Dari lubuk hati yang paling dalam, penulis mengharapkan kritik,

saran dan koreksi dari semua pihak, karena penulis menyadari bahwa

desertasi ini tidak luput dari kekurangan. Penulis juga rasa terima kasih

dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada : Prof. Dr. Ir. H.

Nadjamuddin Harun, MS, sebagai Promotor , Prof. Dr. Ir. H. Salama

Manjang, sebagai Ko Promotor, Dr. Ir. M. Arsyad Thaha, MT, sebagai Ko

Promotor, Prof. Dr. Ir. H. Muh. Saleh Pallu, M.Eng, sebagai Komisi Penilai,

Prof. Dr. Ir. H. Muhammad Tola, M.Eng sebagai Komisi Penilai, Dr. Ir.

Mukhsan Putra Hatta, ST.MT sebagai Komisi Penilai, Dr. Eng. Ir. Rita

Tahir Lopa, MT sebagai Komisi Penilai, yang telah memberi kesediaan

waktu, saran dan bimbingan sejak masa penyusunan proposal, penelitian

dan penyusunan hingga seminar hasil penelitian ini.

Penulis ingin mengucapkan rasa terima kasih dan penghargaan

setinggi-tingginya kepada, :

1. Rektor Universitas Hasanuddin, yang telah memberi kesempatan

kepada penulis untuk melanjutkan pendidikan, melakukan Riset dan

Penelitian serta terselesaikannya penulisan desertasi ini.

2. Rektor Universitas Negeri Gorontalo yang juga telah memberi

dorongan dan kesempatan kepada penulis untuk melanjutkan

pendidikan.

3. Direktur Sekolah Pasca Sarjana Universitas Hasanuddin, yang telah

memfasilitasi pendidikan, riset dan penelitian sampai terselesaikan

penulisan desertasi ini.

4. Dekan Fakutas Teknik Universitas Hasanuddin, yang telah nyediakan

sarana dan prasarana sehingga pendidikan, riset dan penelitian

sampai penulisan desertasi ini dapat dilakukan dengan baik.

5. Dekan Fakutas Teknik Universitas Negeri Gorontalo yang telah

memberi dorongan kepada penulis untuk menyelesaikan pendidikan

S3 ini.

6. Ketua Program studi S3 Teknik Sipil Universitas Hasanuddin

Prof. Dr. Ir. H. Wihardi Tjaronge, ST, M.Eng, yang senantiasa

mendorong dan memotifasi serta banyak membantu hingga

terselesainya Pendidikan, Riset dan Penelitian penulis .

7. Guru Besar dan dosen pada Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik

Universitas Hasanuddin, yang telah mengajari dan memberikan

ilmunya selama Kuliah reguler yang telah kami jalani.

8. Guru Besar dan dosen pada Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik

Universitas Hasanuddin, yang telah mengajari dan memberikan

ilmunya selama Kuliah reguler yang telah kami jalani.

9. Kepala Dinas Kehutanan Energi dan Sumber Daya Mineral Provinsi

Gorontalo diwakili kepala bidang energi Bapak Abd. Rahmat

Dangkua, ST yang telah banyak membantu penulis menyelesaikan

penelitian ini.

10. Kepala Dinas Pekerjaan Umum Provinsi Gorontalo diwakili Kepala

seksi Irigasi dan Air Tanah Bapak Is Chairudin Rauf, ST yang juga

telah banyak membantu penulis menyelesaikan penelitian ini.

11. Seluruh pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang

telah memberikan dukungan yang sangat berarti kepada penulis,

Akhirnya penulis juga menghaturkan ucapan terima kasih dan

pengahrgaan setinggi-tingginya kepada kedua mertua saya yang saya

cintai dan saya banggakan yang banyak memberi begitu banyak perhatian

Bapak Ir. H. Abd Mannan Wahab, Ibu Hj. Munira Hanafi, juga

terima kasih kepada Kakak-kakak saya dr. H. Wenang Matoka, SpM, Hj.

Sulastri Matoka, Hj. Norma Matoka S.Sos, Hj. Kartin Matoka, Dra.

Ulva Matoka, MS, H. Abd. Rahman Matoka, Hj. Megawati Matoka

SPd. MPd, dan Adik Saya Mardhiah Matoka, semua yang selalu tidak

lepas dari doa hidayah saya agar Allah senantiasa membimbing dan

merhidhoi kita semua.

Khusus kepada Istri saya tercinta dr. Nurul Hasanah, Sp.PK,

M.Kes pada kesempatan ini dengan penuh keharuan penulis

mengucapkan terima kasih terima kasih yang sebesar-besarnya dan

penghargaan yang setinggi tingginya atas segala pengorbanan,

kesabaran, pengertian, kasih sayang, dukungan dan doa yang tulus

selama ini yang telah mengiringi penulis yang Insya Allah dalam keridhoan

Allah SWT.

Untuk putri-putriku yang kubanggakan Ainun Mardhiah Matoka, Siti

Fatimah Matoka, Amina Qurrota Aini Matoka, Siti Maryam Matoka dan Siti

Khodijah Rizki Rhamadhani Matoka, terima kasih atas segala pengertian,

kesabaran, pengorbanan dan kasih sayang dukungan dan doanya.

Semoga cita-cita kalian menjadi hafizah dan alimah diridhoi Allah SWT.

Akhirnya penulis memohon maaf dalam masa pendidikan, riset dan

penelitian serta penulisan desertasi ini ada hal-hal yang tidak berkenan

sehubungan dengan pribadi penulis mohon dengan setulus-tulusnya untuk

dimaafkan. Semoga desertasi ini dapat bermanfaat bagi perkembangan

Ilmu Pengetahuan dan Teknologi dan semoga Allah SWT memberikan

rahmat dan hidayahnya kepada kita sekalian . Amien.

Makassar, November 2017

Arifin Matoka

ABSTRAK

ARIFIN MATOKA. Pemodelan Settling Basin untuk Mereduksi Fluktuasi Konsentrasi Sediment pada PLTMH Saluran Irigasi (dibimbing oleh H. Nadjamudin Harun, H. Salama Manjang dan Arsyad Thaha).

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui hubungan pengaruh

fluktuasi konsentrasi sediment C (g/l), pada PLTMH dan melakukan pemodelan bak pengendap (setling basin) untuk mereduksi pengaruhnya tersebut.

Penelitian ini dilakukan di 5 lokasi pengamatan saluran irigasi

provinsi gorontalo dan dilokasi PLTMH Tulabolo Kabupaten Bone Bolango. Adapun pemodelan settling basin ini dibagi dalam 3 model desain dari 9 skenario keadaan. Kondisi PLTMH saat hujan tanpa pemodelan, diperoleh deviasi tegangan Vd = 17,6%, deviasi Frekwensi fd = 6,8% dan deviasi putaran turbin nd = 6,8% pada fluktuasi konsentrasi sedimen C antara 2.551 (g/l) dan 3.864 (g/l) kondisi PLTMH tidak normal. Pada pemodelan setling basin desain III diperoleh deviasi tegangan Vd = 3%, deviasi Frekwensi nd = 1.5 % dan deviasi putaran nd =1.6 % pada konsentrasi fluktuasi sedimen C antara 1.160 (g/l) dan 1.340 (g/l) menghasilkan kondisi PLTMH beroperasi normal.

Dengan adanya penelitian ini dapat sebagai rujukan dasar untuk

pengembangan PLTMH Irigasi secara Nasional.

Kata kunci : Microhydro, irigasi ,sedimentasi, pemodelan setling basin.

ABSTRACT

ARIFIN MATOKA. Settling Basin Modeling to Reduce Fluctuation of Sediment Concentration on Mhp Irrigation Channels (Guided by: Nadjamudin Harun, Salama Manjang and Arsyad Taha).

This study aimed to determine the correlation of the effect of the concentration fluctuation of sediment C (g/l) in MHP and to create a Settling Basin modeling to reduce its effect.

The research was conducted in 5 locations to observation the irrigation channel in Gorontalo Province and location of Tulabolo MHP, Bone Bolango Regency. This basin settling modeling was divided into 3 design models of 9 scenarios.

The research result indicated that the condition of MHP during the rainy had no modeling, the voltage deviation Vd = 17,6%, deviation of Frequency was fd = 6.8% and deviation of turbine rotation was nd = 6.8% in fluctuation of sediment concentration C was between 2,551 (g/l) and 3,864 ( g/l) the condition of the MHP was abnormal. With the settling basinn modeling design III, the voltage deviation obtained was Vd = 3%, deviation of frequency was fd = 1.5 % and the deviation of rotation was nd = 1.6 % at the sediment fluctuation concentration C between 1.160 (g/l) and 1.340 (g/l) witch resulted in the MHP condition to operate normaly.

With this research can be a basic reference for the development of PLTMH Irrigation nationally.

Keywords: microhydro, irrigation, sedimentat, settling basin modeling.

DAFTAR ISI

halaman

PRAKATA v

ABSTRAK vi

ABSTRACT vii

DAFTAR ISI viii

DAFTAR TABEL xii

DAFTAR GAMBAR xiv

DAFTAR ARTI LAMBANG DAN SINGKATAN xviii

I. BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah 1

B. Rumusan Masalah 6

C. Tujuan Penelitian 6

D. Manfaat Penelitian 7

E. Ruang Lingkup Penelitian 8

F. Kebaharuan Penelitian 9

II. BAB II TINJAUAN PUSTAKA

A. PLTMH Pada Saluran Irigasi 10

B. Fasilitas Bangunan Sipil dan Sedimentasi 13

1. Pintu Masuk (Intake) 13

2. Saluran Pembawa 14

3. Sedimentasi 15

4. Setling Basin 16

5. Efisiensi B PS Pada Saluran Irigasi 18

6. Rumah Pembangkit dan Saluran Pembuang 20

C. Sistem Elektrikal – Mekanikal 21

1. Jenis Turbin pada PLTMH Irigasi 21

2. Generator pada PLTMH 22

3. Pengaruh Fluktuasi Kosentrasi Sedimen Pada PLTMH 30

D. Pengujian Statistik

1. Membuat Tabel Rekapitulasi 32

2. Menentukan Model Regresi Linier 32

3. Mencari Koofisien Korelasi 33

4. Melakukan uji hipotesis 34

5. Koofisien Determinasi 35

E. Road Map Penelitian 36

F. Kerangka Fikir 45

III. BABIII METODE PENELITIAN

A. Tahapan Penelitian 56

B. Alat Untuk Penelitian 57

C. Lokasi Penelitian 58

D. Desain Penelitian 59

E. Parameter Elektrikal dan sedimentasi 61

F. Analisis Pengaruh Potensi Air pada PLTMH 64

1. Analisa Perhitungan Fenomena Berat Jenis Air 64

2. Analisa Pengaruh Fluktuasi Sedimen pada PLTMH 64

3. Analisa Perngaruh Pada Pengaturan PLTMH 64

G. Efisiensi Bangunan Penangkap Sedimen 55

IV. BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Parameter dan Pengujian

1. Tinjauan Obyek Penelitian PLTMH Tulabolo 66

a. Daya yang Dibangkitkan PLTMH Tulabolo 66

b. Spesifikasi data dari penelitian 67

2. Analisa dan Pengujian Data 67

a. Kondisi PLTMH Keadaan Hujan 67

1. Menentukan model pada tegangan 67

2. Koefisien Korelasi 69

3. Kecocokan Model 70

4. Pengujian pada frekwensi dan putaran 71

b. Kondisi PLTMH pada saat Tidak ada Hujan 78

B. Pemodelan Setling Basin dan Pengaruhnya 81

1. Pemodelan Settling Basin Desain I 81

a. Karakteristik Saat Hujan 81

b. Karakteristik Saat Selesai Hujan 85

2. Pemodelan Settling Basin Desain II 88

a. Karakteristik Saat Hujan 88

b. Karakteristik Saat Selesai Hujan 91

3. Pemodelan Settling Basin Desain III 94

C. Analisa Pengaruh Potensi Air Pada PLTMH 97

1. Analisa Perhitungan Fenomena Berat Jenis Air 98

2. Analisa Perhitungan Fluktuasi Kosentrasi Pada PLTMH

98

3. Analisa Pengaruh Pengaturan pad PLTMH 101

D. Kosentrasi Sedimeni pada Irigasi Provinsi Gorontalo 104

1. Kondisi dan Data Bangunan Saluran Irigasi 104

2. Perhitungan Efisiensi Bangunan BPS 106

V. BAB V PENUTUP

A. Kesimpulan 110

B. Saran 112

DAFTAR PUSTAKA 114

LAMPIRAN-LAMPIRAN

DAFTAR TABEL

Nomor Tabel halaman

Tabel 1. Data parameter fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) (sd C) σc terhadap tegangan saat hujan tanpa Pemodelan Settling Basin 68 Tabel 2. Data parameter fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) (sd C) σc dengan frekuensi saat hujan tanpa pemodelan settling basin 72 Tabel 3. Data Parameter fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap Putaran turbin/generator saat hujan tanpa pemodelan settling basin 75 Tabel 4. Data parameter fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C)

σc terhadap V,f dan n saat tidak hujan 79 Tabel 5. Data parameter fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap V,f dan n saat hujan dengan pemodelan setling basin desain I 82 Tabel 6. Data Parameter fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap V,f dan n setelah hujan dengan pemodelan setling basin desain I 85 Tabel 7. Data Parameter fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap V,f dan n saat hujan dengan Pemodelan Settling Basin Desain II 89

Tabel 8. Data Parameter fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap V f dan n, setelah hujan pada Pemodelan Desain II 94

Tabel 9 . Data Parameter fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap V f, n saat hujan pada pemodelan desain III 95 Tabel 10. Pengaruh Konsentrasi sedimen PLTMH saat hujan terhadap konstanta k dan hasil daya teoritis 100 Tabel 11. Pengaruh Konsentrasi sedimen saat hujan terhadap daya teoritis serta tegangan yang dihasilkan 103 Tabel 12. Potensi Irigasi Provinsi Gorontalo 103 Tabel 13. Data Efisiensi BPS untuk sampel daerah Irigasi Pengamatan 01 Kab. Bone Bolango Provinsi Gorontalo 117 Tabel 14. Data Efisiensi BPS untuk sampel daerah Irigasi Pengamatan 02 Kab. Gorontalo Provinsi Gorontalo 108 Tabel 15. Data Efisiensi BPS untuk sampel daerah Irigasi Pengamatan 03 Kab. Gorontalo Utara Prov. Gorontalo 108 Tabel 16. Data Efisiensi BPS untuk sampel daerah Irigasi Pengamatan 04 Kab.Boalemo dan

Kab. Gorontalo Prov. Gorontalo 109 Tabel 17. Data Efisiensi BPS untuk sampel daerah Irigasi

Pengamatan 05 Kab. Pohuato Prov. Gorontal 109

DAFTAR GAMBAR

Nomor gambar halaman

1. Efisiensi Sistem pembangkit tenaga air 13

2. Pintu air saluran pembawa 14

3. Power house dan draft Tube PLTMH irigasi 20

4. Turbine tipe Open Flume Propeller 21

5. Generator sinkron rotor silinder dan rotor kutub cepatu 23

6. Bentuk keluaran tegangan 3 fasa generator sinkron 3 fasa 24

7. Bentuk keluaran tegangan 1 fasa generator sinkron 1 fasa 24

8. Kurva arus medan If terhadap tegangan Ea 26

9. Gambar rangkaian ekivalen mesin sinkron 26

10. Rangkaian generator sinkron yang dikopel Turbin air 28

11. Kurva pengaturan generator Sinkron faktor daya berbeda 29

12. Karakteristik tegangan dan frekuensi generator Sinkron 29

13. Roadmap penelitian 53

14. Pemanfaatan PLTMH Pada Saluran Irigasi 54

15. Lokasi daerah pengamatan Saluran Irigasi Prov. Gorontalo 58

16. PLTMH irigasi Turbin jenis Open Flume Propeller 59

17. Setling Basin Model Desain I 60

18. Setling Basin Model Desain II 60

19. Setling Basin Model Desain III 61

20. Diagram alir metodologi penelitian 63

21. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc dengan tegangan generator V pada saat hujan 69

22. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc dengan frekuensi generator f (Hz)pada saat hujan 73

23. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc dengan putaran turbin genertor n(rpm) saat hujan 76

24. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc dengan 80 tegangan generator V pada saat setelah hujan

25. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc dengan 80 frekuensi generator f (Hz)pada saat setelah hujan

26. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc dengan 81 putaran turbin genertor n(rpm) saat setelah hujan

27. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc dengan 83 tegangan generator V saat hujan pada Pemodelan Setling Basin Desain I

28. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc dengan 84 frekuensi generator f (Hz) saat hujan pada Pemodelan Setling Basin Desain I

29. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc dengan 84 putaran turbin genertor n(rpm) saat hujan pada Pemodelan Setling Basin Desain I

30. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc dengan 86 tegangan generator V saat setelah hujan pada Pemodelan Setling Basin Desain I

31. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc dengan 87 frekuensi genertor f (Hz) saat stelah hujan pada Pemodelan Setling Basin Desain I

32. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc dengan 87 putaran turbin genertor n(rpm) saat setelah hujan pada Pemodelan Setling Basin Desain I

33. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc dengan 90 tegangan generator V saat hujan pada Pemodelan Setling Basin Desain II

34. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc dengan 90 frekuensi generator f (Hz) saat hujan pada Pemodelan Setling Basin Desain II

35. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc dengan 91 putaran turbin genertor n(rpm) saat hujan pada Pemodelan Setling Basin Desain II

36. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc dengan 92 tegangan generator V saat setelah hujan pada Pemodelan Setling Basin Desain II

37. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc dengan 92 frekuensi genertor f (Hz) saat setelah hujan pada Pemodelan Setling Basin Desain II

38. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc dengan 94 putaran turbin genertor n(rpm) saat setelah hujan pada Pemodelan Setling Basin Desain II

39. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc dengan 96 tegangan generator V saat hujan pada Pemodelan Setling Basin Desain III

40. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc dengan 97 frekuensi genertor f (Hz) saat hujan pada Pemodelan Setling Basin Desain III

41. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc dengan 97 putaran turbin genertor n(rpm) saat hujan pada Pemodelan Setling Basin Desain III

42. Sistem pengaturan Pada Pembangkit listrik tenaga air 101

DAFTAR LAMPIRAN

No Judul lampiran no

1. Hasil pengolahan data parameter fluktuasi konsentrasi Lamp 1 sedimen (sd C) σc terhadap tegangan saat hujan

tanpa Pemodelan Settling Basin

2. Hasil pengolahan data parameter fluktuasi konsentrasi Lamp 2 sedimen (sd C) σc terhadap frekuensi saat hujan

tanpa Pemodelan Settling Basin

3 Hasil pengolahan data parameter fluktuasi konsentrasi Lamp 3 sedimen (sd C) σc terhadap putaran saat hujan

tanpa Pemodelan Settling Basin

4. Hasil pengolahan data parameter fluktuasi konsentrasi Lamp 4 sedimen (sd C) σc terhadap tegangan saat setelah hujan

tanpa Pemodelan Settling Basin

5. Hasil pengolahan data parameter fluktuasi konsentrasi Lamp 5 sedimen (sd C) σc terhadap Frekuensi saat setelah hujan

tanpa Pemodelan Settling Basin

6. Hasil pengolahan data parameter fluktuasi konsentrasi Lamp 6 sedimen (sd C) σc terhadap putaran saat setelah hujan

tanpa Pemodelan Settling Basin

7. Hasil pengolahan data parameter fluktuasi konsentrasi Lamp 7 sedimen (sd C) σc terhadap tegangan saat hujan

dengan Pemodelan Settling Basin I

8. Hasil pengolahan data parameter fluktuasi konsentrasi Lamp 8 sedimen (sd C) σc terhadap frekuensi saat hujan

dengan Pemodelan Settling Basin I

9 Hasil pengolahan data parameter fluktuasi konsentrasi Lamp 9 sedimen (sd C) σc terhadap putaran saat hujan

dengan Pemodelan Settling Basin I

10 Hasil pengolahan data parameter fluktuasi konsentrasi Lamp 10 sedimen (sd C) σc terhadap tegangan saat setelah hujan

dengan Pemodelan Settling Basin I

11 Hasil pengolahan data parameter fluktuasi konsentrasi Lamp 11 sedimen (sd C) σc terhadap Frekuensi saat setelah hujan

denganPemodelan Settling Basin I

12 Hasil pengolahan data parameter fluktuasi konsentrasi Lamp 12 sedimen (sd C) σc terhadap putaran saat setelah hujan

dengan Pemodelan Settling Basin I

13 Hasil pengolahan data parameter fluktuasi konsentrasi Lamp 13 sedimen (sd C) σc terhadap tegangan saat hujan

dengan Pemodelan Settling Basin II

14 Hasil pengolahan data parameter fluktuasi konsentrasi Lamp 14 sedimen (sd C) σc terhadap frekuensi saat hujan

dengan Pemodelan Settling Basin II

15 Hasil pengolahan data parameter fluktuasi konsentrasi Lamp 15 sedimen (sd C) σc terhadap putaran saat hujan

dengan Pemodelan Settling Basin II

16 Hasil pengolahan data parameter fluktuasi konsentrasi Lamp 16 sedimen (sd C) σc terhadap tegangan saat setelah hujan

dengan Pemodelan Settling Basin II

17 Hasil pengolahan data parameter fluktuasi konsentrasi Lamp 17 sedimen (sd C) σc terhadap Frekuensi saat setelah hujan

denganPemodelan Settling Basin II

18 Hasil pengolahan data parameter fluktuasi konsentrasi Lamp 18 sedimen (sd C) σc terhadap putaran saat setelah hujan

dengan Pemodelan Settling Basin II

19 Hasil pengolahan data parameter fluktuasi konsentrasi Lamp 19 sedimen (sd C) σc terhadap tegangan saat hujan

dengan Pemodelan Settling Basin III

20 Hasil pengolahan data parameter fluktuasi konsentrasi Lamp 20 sedimen (sd C) σc terhadap frekuensi saat hujan

dengan Pemodelan Settling Basin III

21 Hasil pengolahan data parameter fluktuasi konsentrasi Lamp 21 sedimen (sd C) σc terhadap putaran saat hujan

dengan Pemodelan Settling Basin III

22 Pengangkutan alat Pemodelan Sedimentasi Lamp Dok 1 23 Proses perakitan dan pemasangan Lamp Dok 1 24 Pemasangan alat pada saluran depan Power House Lamp Dok 1 25 Proses Pemasukan air ke turbin Lamp Dok 2 26 Pengoperasian dan pengambilan air sampel Lamp Dok 2 27 Pengukuran parameyer tegangan dan frekuensi Lamp Dok 2 28 Pengontrolan parameter listrik Lamp Dok 3 29 Panel pengaturandan eksitasi Lamp Dok 3 30 Pengukuran parameter putaran Lamp Dok 3 31 Pengovenan mendapatkan konsentrasi sedimen Lamp Dok 4 32 Persediaan sampel Lamp Dok 4 33 Pelebelan sampel da pengaturan sediaan sampel Lamp Dok 4

DAFTAR ARTI LAMBANG DAN SINGKATAN

Lambang / singkatan Arti dan keterangan

1 fasa Sistem/Jaringan dua kabel 1 fasa dan 1netral

3 fasa Sistem/Jaringan 3 fasa 1 netral jarak 1200 listrik

b1 , b0 Koofisien persamaan regresi linier

C Concentration sedimentation

c konstanta mesin

Cd Koefisien debit (biasanya 0,84)

cos Faktor daya

cov (x,y) kovarian dari variabel x dengan y

𝛥h headloss

dkk dan kawan kawan

E Satuan energi

Ea tegangan induksi pada jangkar

Ep Efisiensi pengendapan sedimen

ELC Electronic Load Control

f frekuensi

g percepatan gravitasi

g/l gram per liter

H tinggi jatuh efektif maksimum

h head

Hz Satuan frekuensi

If arus medan

k konstanta

KW Kilo Watt

kg /m3 satuan densitas air

m massa air

m3/det Meter kubik per detik

m/det2 satuan percepatan gravitasi

n putaran sinkron

ηt efisiensi turbin

ηg efisisensi generator

tot effisiensi total

ρ densitas air

P daya

PTrbn daya mekanik Turbin air

Pem G daya elektromagnetik generator

PLoss rugi-rugi daya dalam sistem

PLTMH Pemanfaatan Pembangkit Listrik Tenaga

Mikrohidro

PLTA Pembangkit Listrik Tenaga Air

Q Debit air

Qsi Angkutan sedimen masuk

Qso Angkutan sedimen keluar

fluks yang dihasilkan oleh arus medan

R koefisien korelasi

r densitas massa liquid, kg/m3

Ra resistansi jangkar

Rs densitas massa partikel, kg/m3

Sg Specific gravity

Sx dan Sy standard deviasi variabel x dan variabel y

t periode waktu

TTrbn Torsi mekanik Turbin air

Tem Torsi elektromagnetik generator

TLoss Torsi dalam sistem

μ viskositas absolut, N.detik/m2

V Tegangan dalam Volt

Vp Volume pengendapan

Volt Satuan tegangan

𝜈 Kecepatan air yang diukur memakai current meter

𝜈sc kecepatan aliran di screen

𝜈 s kecepatan pengendapan, m/det

𝜐 viskositas kinematik, m2/detik

W Satuan daya listrik

Xm reaktansi magnetisasi

Xa fluks bocor

Xs reaktansi sinkron

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah

Potensi energi listrik mikrohidro pada saluran irigasi tersebar di

seluruh Indonesia sangat besar, sehingga sekarang tengah dilirik oleh

pemerhati energi terbarukan. Sejalan dengan instruksi presiden tentang

energi terbarukan dimana Presiden Republik Indonesia melalui Undang-

Undang Republik Indonesia no 30 tahun 2007 tentang energi

mengamanahkan pada pasal 29 dan 30 bahwa Penelitian dan

Pengembangan ilmu pengetahuan dan Teknologi penyediaan dan

pemanfaatan Energi wajib difasilitasi oleh Pemerintah Pusat dan

Pemerintah Daerah sesuai dengan kewenangannya. Penelitian dan

pengembangan ini terutama diarahkan pada Energi Baru dan Terbarukan.

Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) merupakan

pembangkit energi listrik yang ramah lingkungan, dengan adanya

pemanfaatan saluran irigasi maka potensi PLTMH akan bertambah.

Keberadaan saluran irigasi sebagai sumber energi bagi PLTMH sangat

strategis karena lokasinya berada dekat daerah pemukiman penduduk,

sedangkan potensi PLTMH yang umumnya berada jauh dari pemukiman

masyarakat, hal ini disebabkan level ketinggian yang memenuhi syarat

ada terdapat dilokasi pegunungan.

Saluran irigasi adalah suatu saluran yang dimanfaatkan untuk

lahan pertanian dimana kemiringan aliran airnya dirancang sedemikian

rupa agar tidak menyebabkan erosi, sehingga pada level-level tertentu

diperoleh ketinggian yang cukup potensial jika dimanfaatkan untuk

memutar turbin air dengan rancangan yang sesuai dengan karakteristik

yang dibutuhkan.

Dari pengamatan lapangan terlihat bahwa pada saat terjadi

kekeruhan air disebabkan oleh musim penghujanan yang mengakibatkan

terangkatnya sedimen tanah sangat berpengaruh pada kualitas daya listrik

yang dihasilkan, hal ini menarik untuk diteliti . Sedimentasi adalah suatu

proses pengelindingan, penyeretan, pengapungan, pemercikan jarah-

jarah tanah (sedimen) terlepas dari satuannya tubuh tanah yang

menempuh rentang jarak rentang tertentu sampai tertahan disuatu tempat

pengendapan. (Yang 1996) Proses pengangkutan dan pengendapan

sedimen tidak tergantung hanya pada aliran air saja tetapi tergantung

juga pada sifat sedimen itu sendiri. Faktor timbal balik antara sifat aliran

air dan sifat sedimen yang dipengaruhi oleh hujan, menyebabkan

terangkatnya sedimen sampai terendapnya. Sedimentasi yang terdapat

pada saluran irigasi juga dapat mempengaruhi energi spesifik saluran

irigasi disebabkan perubahan dimensi saluran irigasi, dan juga pada

pemanfaatan Pembangkit Tenaga Listrik Mikrohidro (PLTMH). Fluktuasi

sedimen pada saluran irigasi akan mempengaruhi putaran turbin dan

denga sendirinya akan berpengaruh pada generator itu sendiri. Oleh

karena maraknya memanfaatkan potentsi irigasi yang ada maka sangat

diperlukan untuk melakukan analisis dimana sehubungan dengan adanya

penambahan turbin, untuk rancangan awal pada desain saluran irigasi

pada konstruksi sipilnya. Dengan demikian yang diharapkan dari hasil

penelitian ini adalah menjadi rujukan bagi perencanaan pembangunan

Irigasi di seluruh Indonesia.

Sebuah penelitian di Eropa oleh (O. Phais, 2002) Mycrohydro

Status and Prospect menyatakan bahwa Pembangkit listrik hidro skala

kecil atau mikrohidro merupakan suatu pembangkit listrik yang yang

menggunakan tenaga air yang paling hemat biaya teknologi untuk

dipertimbangkan pada skala listrik pedesaan. juga merupakan prospek

utama untuk perkembangan energi hidro masa depan di Eropa, di mana

dimana PLTA skala besar sering melibatkan pembangunan bendungan

besar dan sudah mengeksploitasi lingkungan dengan merambah lembah

yang luas sehingga di Eropa tidak dapat diterima. Mikrohidro adalah

teknologi energi ramah lingkungan yang tersedia, dengan biaya

perawatan kecil. Di Indonesia Cadangan Pembangkit Listrik Tenaga

Mikrohidro cukup besar potensi yang umumnya berada jauh dari

pemukiman masyarakat, hal ini disebabkan level ketinggian yang

memenuhi syarat hanya terdapat dilokasi pegunungan.

Sebuah penelitian Proceedings of the Ninth International

Symposium on River Sedimenation October 2004, Yichang, China yang

berjudul Sedimen Management In Hydroelectric Projects K.G. Ranga Raju

And U.C. Kothyari Department Of Civil Engineering, Indian Institute Of

Technology Roorkee-247 667, India. Dari penelitian ini dilakukan

pengaturan Sedimen berdasarkan persamaan yang ditampilkan berupa

gambar gambar karakteristik yang aman untuk suatu perhitungan

sedimentasi waduk yang di manfaatkan pembangkit hidroelektrik. Dalam

penelitian ini juga disarankan sebuah ekxtractor untuk pembilasan

sedimen, dalam mencapai tingkat Sedimen yang ideal bagi suatu

pembangkit. Kesamaan dari penelitian ini adalah meneliti masalah

sedimen pada kanal-kanal pada pembangkit hidro dengan model sungai

Alluvial, perbedaannya adalah Tidak meneliti hubungan antara sedimen

dengan Pembangkit kapasitas Mikro (PLTMH), cara penanganan,

metodologi yang dipakai, persamaan yang dipergunakan.

Sebuah penelitian, African Journal of Agricultural Research Vol.

7(22), pp. 3271-3276, June, 2012 Settling and Non-Settling Velocities in

Irrigation Canals,Hamidieh and Ghods Irrigation Network, South of Iran,

Gh. H. Karimi And H. Moazed. Dari penelitian ini kecepatan mengendap

dan tidak mengendap material sedimen pada jaringan saluran irigasi yang

diteliti dengan berbagai metode memberikan bahwa batas dari teori dan

Metode Kennedy merupakan nilai pengukuran yang paling baik disepakati

dan di perhatikan. Metode ini dapat digunakan untuk menghindari proses

sedimen pada saluran irigasi yang direncanakan. Dampak dari penelitian

ini diadakan pengaturan elevasi air permukaan dan kosentrasi sedimen

dalam air yang dengan demikian sangat memungkinkan membuat suatu

kondisi kecepatan tidak megendap pada saluran irigasi. Kesamaan dari

penelitian ini adalah meneliti masalah sedimen melayang dan

mengendap pada kanal-kanal saluran irigasi, bermanfaat untuk

pertimbangan sebuah pembangkit PLTMH diadakan, sedangkan

perbedaannya adalah tidak meneliti hubungan antara sedimen dengan

Pembangkit PLTMH. Pada umumnya pengoperasiannya pembangkit

listrik mikrohidro biasanya terisolasi dari jaringan, dengan demikian

membutuhkan kontrol untuk menjaga frekuensi, daya dan tegangan yang

konstan untuk setiap kondisi kerja dan hal ini untuk pembangkit mikrohidro

dilakukan oleh Electronic Load Control (ELC), dengan adanya penelitian

ini dapat mengurangi beban pengaturan yang pada giliranya mereduksi

biaya investasi, sehingga dapat menjadi rujukan bagi pemanfatan saluran

irigasi sebagai energi pembangkit listrik mikrohidro pada perencanaan

pembangunan Irigasi di seluruh Indonesia.

Dari hasil penelusuran daftar pustaka terlihat bahwa khususnya

pada saluran irigasi telah banyak dilakukan penelitian PLTMH pada

saluran irigasi dan sedimen pada saluran irigasi yang mendukung pada

penelitian yang diajukan sedangkan penelitian yang menyangkut masalah

pengaruh dari karakteristik hidrolika dan sedimen pada saluran irigasi

pada pembangkit mikrohidro belum dilakukan sehingga dari hasil

penelusuran daftar pustaka maka peneliti mengajukan judul : Pemodelan

Settling Basin Untuk Mereduksi Fluktuasi Konsentrasi Sedimen Pada

PLTMH Saluran Irigasi.

B. Rumusan Masalah

Dari pemaparan diatas dapatlah dirumuskan masalah dari penelitian ini

adalah sebagai berikut :

1. Seberapa besar pengaruh sedimen saluran irigasi dengan parameter

konsenrtasi sedimen, pada turbin air tipe open flume propeller pada

PLTMH saluran Irigasi .

2. Bagai mana merumuskan hubungan pengaruh tersebut dengan

pembangkit listrik tenaga mikrohidro yang terdiri dari variabel

tegangan generator, putaran turbin/generator, dan frekuensi generator

yang dihasilkan.

3. Bagaimana pemodelan saluran pengendap (settling basin) untuk

dapat mereduksi pengaruh sedimen pada PLTMH sehingga diperoleh

kualitas pasokan daya listrik yang standar dalam batas toleransi

peralatan listrik yang aman digunakan konsumen.

4. Bagai mana manfaat pemodelan ini diterapkan pada saluran Irigasi

Provinsi Gorontalo dengan menghitung efisiensi bangunan pengendap

sedimen dalam saluran irigasi.

C. Tujuan Penelitian

Dari rumusan masalah diatas maka tujuan dari penelitian ini adalah

sebagai berikut :

1. Melakukan uji analis pada beberapa kondisi tertentu dari konsenrtasi

sedimen C (mg/l), debit air Q(m3/det), dengan melihat pengaruhnya

pada tegangan output generator V (Volt), putaran turbin-generator n

(rpm), dan frekuensi f (Hz) dari PLTMH.

2. Melakukan pemodelan saluran pengendap (settling basin) yang dapat

mereduksi pengaruh sedimen pada PLTMH sehingga mendapatkan

kualitas pasokan daya listrik yang dalam batas toleransi peralatan

listrik yang standar yang digunakan konsumen.

3. Dapat memperoleh besaran sedimen saluran irigasi pada Pembangkit

Listrik Tenaga Mikrohidro, berupa konsentrasi sedimen C (g/l), debit air

Q(m3/det), yang dapat mempengaruhi PLTMH.

4. Dapat menghitung efisiensi Bangunan Pengendap Sedimen untuk

pertimbangan penempatan desain pemodelan setling basin yang di

harapkan sesuai.

D. Manfaat Penelitian

1. Mendapatkan desain settling basin bagi PLTMH pada saluran yang

ideal dan dapat digunakan sebagai rujukan ilmiah bagi pemanfaatan

saluran irigasi untuk pembangkit mikrohidro secara nasional.

2. Memberi konstribusi bagi pemanfaatan energi listrik untuk mesin-mesin

listrik yang pemanfaatan pada bidang pertanian yang selama ini

menjadi hegemoni bagi mesin-mesin diesel yang menggunakan BBM

yang semakin mahal, dan juga pengaruhnya bagi lingkungan.

3. Menunjang program pemerintah dibidang pemanfaatan energi yang

terbarukan.

4. Meningkatkan perekonomian pedesaan yang pada gilirannya akan

menggerakkan perekonomian nasional.

5. Meningkatkan ratio kelistrikan secara nasional secara signifikan, yang

banyak dipengaruhi oleh penduduk pedesaan

6. Menjadi sumber dana penunjang bagi program pemeliharaan dan

rehabilitasi saluran irigasi itu sendiri bagi instansi terkait yang selama

ini menjadi problema bagi daerah setelah proyek irigasi selesai

dibangun dan diserahkan ke daerah.

E. Ruang Lingkup Penelitian

Dari uraian pendahuluan yang meliputi latar belakang masalah, tujuan

dan manfaat penelitian maka:

1. Pada penelitian ini membatasi penelitian pada metode formulasi

matematis secara statistik berdasarkan konsep teori dan didukung

dengan eksperimen dan pengukuran laboratorium untuk mendapatkan

nilai kosentrasi sedimen ideal untuk sebuah PLTMH yang

spesifikasinya pada penelitian ini.

2. Penelitian ini tidak memakai model teori murni ataupun matematis

dengan menganggap kondisi turbin yang terkopel pada generator

pada nilai yang ideal .

3. Penelitian ini tidak membahas analisa aliran fluida secara spesifik.

4. Penelitian ini tidak membahas analisa ekonomis secara spesifik,

F. Kebaharuan Penelitian

Dari penelitian ini diperoleh korelasi fluktuasi besaran konsenrtasi

sedimen C (g/lt) pada nilai maksimum dan minimumnya dan pengaruhnya

pada putaran turbin jenis open flume propeller yang dipasang pada

saluran irigasi yang mempengaruhi putaran n (rpm), frekuensi f (Hz) dan

tegangan V (Volt) dari genertor PLTMH. Dengan pemodelan settling

basin diperoleh juga kondisi PLTMH beroperasi dalam kondisi normal

dan tidak normal pada batas parameter deviasi tegangan, frekuensi dan

putaran pada batas yang di ijinkan. Penerapan pemodelan settling basin

terdiri dari 3 pemodelan settling basin pada kondisi hujan, kondisi baru

selesai hujan dan pada saat kondisi tidak hujan.

Dengan demikian penelitian ini dapat dijadikan argumen ilmiah pada

pemanfaatan potensi energi yang ada pada saluran irigasi serta

mereduksi efek fluktuasi sedimen pada turbin propeler open flume yang

cocok pada saluran irigasi. Riset ini diharapkan menjadi solusi dengan

studi kasus pada saluran Irigasi yang ada di Provinsi Gorontalo dan

rujukan bagi potensi saluran irigasi secara nasional diseluruh wilayah

Indonesia secara umum.

BAB I

PENDAHULUAN

G. Latar Belakang Masalah

Potensi energi listrik mikrohidro pada saluran irigasi tersebar di

seluruh Indonesia sangat besar, sehingga sekarang tengah dilirik oleh

pemerhati energi terbarukan. Sejalan dengan instruksi presiden tentang

energi terbarukan dimana Presiden Republik Indonesia melalui Undang-

Undang Republik Indonesia no 30 tahun 2007 tentang energi

mengamanahkan pada pasal 29 dan 30 bahwa Penelitian dan

Pengembangan ilmu pengetahuan dan Teknologi penyediaan dan

pemanfaatan Energi wajib difasilitasi oleh Pemerintah Pusat dan

Pemerintah Daerah sesuai dengan kewenangannya. Penelitian dan

pengembangan ini terutama diarahkan pada Energi Baru dan Terbarukan.

Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) merupakan

pembangkit energi listrik yang ramah lingkungan, dengan adanya

pemanfaatan saluran irigasi maka potensi PLTMH akan bertambah.

Keberadaan saluran irigasi sebagai sumber energi bagi PLTMH sangat

strategis karena lokasinya berada dekat daerah pemukiman penduduk,

sedangkan potensi PLTMH yang umumnya berada jauh dari pemukiman

masyarakat, hal ini disebabkan level ketinggian yang memenuhi syarat

ada terdapat dilokasi pegunungan.

Saluran irigasi adalah suatu saluran yang dimanfaatkan untuk

lahan pertanian dimana kemiringan aliran airnya dirancang sedemikian

rupa agar tidak menyebabkan erosi, sehingga pada level-level tertentu

diperoleh ketinggian yang cukup potensial jika dimanfaatkan untuk

memutar turbin air dengan rancangan yang sesuai dengan karakteristik

yang dibutuhkan.

Dari pengamatan lapangan terlihat bahwa pada saat terjadi

kekeruhan air disebabkan oleh musim penghujanan yang mengakibatkan

terangkatnya sedimen tanah sangat berpengaruh pada kualitas daya listrik

yang dihasilkan, hal ini menarik untuk diteliti . Sedimentasi adalah suatu

proses pengelindingan, penyeretan, pengapungan, pemercikan jarah-

jarah tanah (sedimen) terlepas dari satuannya tubuh tanah yang

menempuh rentang jarak rentang tertentu sampai tertahan disuatu tempat

pengendapan. (Yang 1996) Proses pengangkutan dan pengendapan

sedimen tidak tergantung hanya pada aliran air saja tetapi tergantung

juga pada sifat sedimen itu sendiri. Faktor timbal balik antara sifat aliran

air dan sifat sedimen yang dipengaruhi oleh hujan, menyebabkan

terangkatnya sedimen sampai terendapnya. Sedimentasi yang terdapat

pada saluran irigasi juga dapat mempengaruhi energi spesifik saluran

irigasi disebabkan perubahan dimensi saluran irigasi, dan juga pada

pemanfaatan Pembangkit Tenaga Listrik Mikrohidro (PLTMH). Fluktuasi

sedimen pada saluran irigasi akan mempengaruhi putaran turbin dan

denga sendirinya akan berpengaruh pada generator itu sendiri. Oleh

karena maraknya memanfaatkan potentsi irigasi yang ada maka sangat

diperlukan untuk melakukan analisis dimana sehubungan dengan adanya

penambahan turbin, untuk rancangan awal pada desain saluran irigasi

pada konstruksi sipilnya. Dengan demikian yang diharapkan dari hasil

penelitian ini adalah menjadi rujukan bagi perencanaan pembangunan

Irigasi di seluruh Indonesia.

Sebuah penelitian di Eropa oleh (O. Phais, 2002) Mycrohydro

Status and Prospect menyatakan bahwa Pembangkit listrik hidro skala

kecil atau mikrohidro merupakan suatu pembangkit listrik yang yang

menggunakan tenaga air yang paling hemat biaya teknologi untuk

dipertimbangkan pada skala listrik pedesaan. juga merupakan prospek

utama untuk perkembangan energi hidro masa depan di Eropa, di mana

dimana PLTA skala besar sering melibatkan pembangunan bendungan

besar dan sudah mengeksploitasi lingkungan dengan merambah lembah

yang luas sehingga di Eropa tidak dapat diterima. Mikrohidro adalah

teknologi energi ramah lingkungan yang tersedia, dengan biaya

perawatan kecil. Di Indonesia Cadangan Pembangkit Listrik Tenaga

Mikrohidro cukup besar potensi yang umumnya berada jauh dari

pemukiman masyarakat, hal ini disebabkan level ketinggian yang

memenuhi syarat hanya terdapat dilokasi pegunungan.

Sebuah penelitian Proceedings of the Ninth International

Symposium on River Sedimenation October 2004, Yichang, China yang

berjudul Sedimen Management In Hydroelectric Projects K.G. Ranga Raju

And U.C. Kothyari Department Of Civil Engineering, Indian Institute Of

Technology Roorkee-247 667, India. Dari penelitian ini dilakukan

pengaturan Sedimen berdasarkan persamaan yang ditampilkan berupa

gambar gambar karakteristik yang aman untuk suatu perhitungan

sedimentasi waduk yang di manfaatkan pembangkit hidroelektrik. Dalam

penelitian ini juga disarankan sebuah ekxtractor untuk pembilasan

sedimen, dalam mencapai tingkat Sedimen yang ideal bagi suatu

pembangkit. Kesamaan dari penelitian ini adalah meneliti masalah

sedimen pada kanal-kanal pada pembangkit hidro dengan model sungai

Alluvial, perbedaannya adalah Tidak meneliti hubungan antara sedimen

dengan Pembangkit kapasitas Mikro (PLTMH), cara penanganan,

metodologi yang dipakai, persamaan yang dipergunakan.

Sebuah penelitian, African Journal of Agricultural Research Vol.

7(22), pp. 3271-3276, June, 2012 Settling and Non-Settling Velocities in

Irrigation Canals,Hamidieh and Ghods Irrigation Network, South of Iran,

Gh. H. Karimi And H. Moazed. Dari penelitian ini kecepatan mengendap

dan tidak mengendap material sedimen pada jaringan saluran irigasi yang

diteliti dengan berbagai metode memberikan bahwa batas dari teori dan

Metode Kennedy merupakan nilai pengukuran yang paling baik disepakati

dan di perhatikan. Metode ini dapat digunakan untuk menghindari proses

sedimen pada saluran irigasi yang direncanakan. Dampak dari penelitian

ini diadakan pengaturan elevasi air permukaan dan kosentrasi sedimen

dalam air yang dengan demikian sangat memungkinkan membuat suatu

kondisi kecepatan tidak megendap pada saluran irigasi. Kesamaan dari

penelitian ini adalah meneliti masalah sedimen melayang dan

mengendap pada kanal-kanal saluran irigasi, bermanfaat untuk

pertimbangan sebuah pembangkit PLTMH diadakan, sedangkan

perbedaannya adalah tidak meneliti hubungan antara sedimen dengan

Pembangkit PLTMH. Pada umumnya pengoperasiannya pembangkit

listrik mikrohidro biasanya terisolasi dari jaringan, dengan demikian

membutuhkan kontrol untuk menjaga frekuensi, daya dan tegangan yang

konstan untuk setiap kondisi kerja dan hal ini untuk pembangkit mikrohidro

dilakukan oleh Electronic Load Control (ELC), dengan adanya penelitian

ini dapat mengurangi beban pengaturan yang pada giliranya mereduksi

biaya investasi, sehingga dapat menjadi rujukan bagi pemanfatan saluran

irigasi sebagai energi pembangkit listrik mikrohidro pada perencanaan

pembangunan Irigasi di seluruh Indonesia.

Dari hasil penelusuran daftar pustaka terlihat bahwa khususnya

pada saluran irigasi telah banyak dilakukan penelitian PLTMH pada

saluran irigasi dan sedimen pada saluran irigasi yang mendukung pada

penelitian yang diajukan sedangkan penelitian yang menyangkut masalah

pengaruh dari karakteristik hidrolika dan sedimen pada saluran irigasi

pada pembangkit mikrohidro belum dilakukan sehingga dari hasil

penelusuran daftar pustaka maka peneliti mengajukan judul : Pemodelan

Settling Basin Untuk Mereduksi Fluktuasi Konsentrasi Sedimen Pada

PLTMH Saluran Irigasi.

H. Rumusan Masalah

Dari pemaparan diatas dapatlah dirumuskan masalah dari penelitian ini

adalah sebagai berikut :

5. Seberapa besar pengaruh sedimen saluran irigasi dengan parameter

konsenrtasi sedimen, pada turbin air tipe open flume propeller pada

PLTMH saluran Irigasi .

6. Bagai mana merumuskan hubungan pengaruh tersebut dengan

pembangkit listrik tenaga mikrohidro yang terdiri dari variabel

tegangan generator, putaran turbin/generator, dan frekuensi generator

yang dihasilkan.

7. Bagaimana pemodelan saluran pengendap (settling basin) untuk

dapat mereduksi pengaruh sedimen pada PLTMH sehingga diperoleh

kualitas pasokan daya listrik yang standar dalam batas toleransi

peralatan listrik yang aman digunakan konsumen.

8. Bagai mana manfaat pemodelan ini diterapkan pada saluran Irigasi

Provinsi Gorontalo dengan menghitung efisiensi bangunan pengendap

sedimen dalam saluran irigasi.

I. Tujuan Penelitian

Dari rumusan masalah diatas maka tujuan dari penelitian ini adalah

sebagai berikut :

5. Melakukan uji analis pada beberapa kondisi tertentu dari konsenrtasi

sedimen C (mg/l), debit air Q(m3/det), dengan melihat pengaruhnya

pada tegangan output generator V (Volt), putaran turbin-generator n

(rpm), dan frekuensi f (Hz) dari PLTMH.

6. Melakukan pemodelan saluran pengendap (settling basin) yang dapat

mereduksi pengaruh sedimen pada PLTMH sehingga mendapatkan

kualitas pasokan daya listrik yang dalam batas toleransi peralatan

listrik yang standar yang digunakan konsumen.

7. Dapat memperoleh besaran sedimen saluran irigasi pada Pembangkit

Listrik Tenaga Mikrohidro, berupa konsentrasi sedimen C (g/l), debit air

Q(m3/det), yang dapat mempengaruhi PLTMH.

8. Dapat menghitung efisiensi Bangunan Pengendap Sedimen untuk

pertimbangan penempatan desain pemodelan setling basin yang di

harapkan sesuai.

J. Manfaat Penelitian

7. Mendapatkan desain settling basin bagi PLTMH pada saluran yang

ideal dan dapat digunakan sebagai rujukan ilmiah bagi pemanfaatan

saluran irigasi untuk pembangkit mikrohidro secara nasional.

8. Memberi konstribusi bagi pemanfaatan energi listrik untuk mesin-mesin

listrik yang pemanfaatan pada bidang pertanian yang selama ini

menjadi hegemoni bagi mesin-mesin diesel yang menggunakan BBM

yang semakin mahal, dan juga pengaruhnya bagi lingkungan.

9. Menunjang program pemerintah dibidang pemanfaatan energi yang

terbarukan.

10. Meningkatkan perekonomian pedesaan yang pada gilirannya akan

menggerakkan perekonomian nasional.

11. Meningkatkan ratio kelistrikan secara nasional secara signifikan, yang

banyak dipengaruhi oleh penduduk pedesaan

12. Menjadi sumber dana penunjang bagi program pemeliharaan dan

rehabilitasi saluran irigasi itu sendiri bagi instansi terkait yang selama

ini menjadi problema bagi daerah setelah proyek irigasi selesai

dibangun dan diserahkan ke daerah.

K. Ruang Lingkup Penelitian

Dari uraian pendahuluan yang meliputi latar belakang masalah, tujuan

dan manfaat penelitian maka:

5. Pada penelitian ini membatasi penelitian pada metode formulasi

matematis secara statistik berdasarkan konsep teori dan didukung

dengan eksperimen dan pengukuran laboratorium untuk mendapatkan

nilai kosentrasi sedimen ideal untuk sebuah PLTMH yang

spesifikasinya pada penelitian ini.

6. Penelitian ini tidak memakai model teori murni ataupun matematis

dengan menganggap kondisi turbin yang terkopel pada generator

pada nilai yang ideal .

7. Penelitian ini tidak membahas analisa aliran fluida secara spesifik.

8. Penelitian ini tidak membahas analisa ekonomis secara spesifik,

L. Kebaharuan Penelitian

Dari penelitian ini diperoleh korelasi fluktuasi besaran konsenrtasi

sedimen C (g/lt) pada nilai maksimum dan minimumnya dan pengaruhnya

pada putaran turbin jenis open flume propeller yang dipasang pada

saluran irigasi yang mempengaruhi putaran n (rpm), frekuensi f (Hz) dan

tegangan V (Volt) dari genertor PLTMH. Dengan pemodelan settling

basin diperoleh juga kondisi PLTMH beroperasi dalam kondisi normal

dan tidak normal pada batas parameter deviasi tegangan, frekuensi dan

putaran pada batas yang di ijinkan. Penerapan pemodelan settling basin

terdiri dari 3 pemodelan settling basin pada kondisi hujan, kondisi baru

selesai hujan dan pada saat kondisi tidak hujan.

Dengan demikian penelitian ini dapat dijadikan argumen ilmiah pada

pemanfaatan potensi energi yang ada pada saluran irigasi serta

mereduksi efek fluktuasi sedimen pada turbin propeler open flume yang

cocok pada saluran irigasi. Riset ini diharapkan menjadi solusi dengan

studi kasus pada saluran Irigasi yang ada di Provinsi Gorontalo dan

rujukan bagi potensi saluran irigasi secara nasional diseluruh wilayah

Indonesia secara umum.

MATRIKS JURNAL REFERENSI YANG TERKAIT

No PENGARANG JUDUL POKOK MASALAH OUTCOME KESAMAAN PERBEDAAN

1 2 3 4 5 6

1

2

André

Abgottspon, et all

Amir Abbas

Kamanbedas

Monitoring Suspended

Sediment and Turbine

Efficiency

Proceedings of

HydroVision

International 2013,

PennWell Corporation,

Tulsa, Okla., 2013.

Investigation Of

Sediment Depth-

Volume And Seepage

(With Using Water

Stops Materials) In

Canals Of Irrigation

Network

World Applied

Sciences Journal 11

(11): 1353-1360, 2010

Sedimen di dalam air yang

melewati turbin hidro

dapat memiliki pengaruh

yang signifikan terhadap

efisiensi unit. interaksi

antara sedimen

tersuspensi, keausan turbin

dan efisiensi unit.

Pada Penelitian ini semua

endapan sedimen di

bagian bawah dari Canal

(Jaringan Irigasi Amir

Kabir) telah dievaluasi

dengan baik. (Dengan

menggunakan Software

SHARC) penelitian

volume dan ketebalan

sedimen dengan

menggunakan water stop

material itu menunjukkan

Hasil penelitian ini

berdampak pada

dapat dipantaunya

pengaruh

kosentrasi sediment

yang dibawa air

meleati turbin yang

nantinya

berpengaruh pada

generator.

Dampak dari

penelitian ini bagai

mana dapat

diinvestigasai

ketebalan volume

sedimentasi pada

saluran irigasi

terkait dengan

pengaruh

ketersediaan air

untuk hasil produk

suatu lahan

a. Meneliti masalah

sedimen pada turbin

pembangkit Hydro

b. Model sungai

alluvial

c. Melakukan evaluasi

perilaku sediment

agar mendapatkan

output pembangkit

dalam batas kwalitas

yang disarankan.

a. Meneliti masalah

sedimen pada

kanal-kanal pada

saluran irigasi

b. bermanfaat untuk

pertimbangan

sebuah pembangkit

PLTMH diadakan

a. Tidak meneliti

hubungan antara

sedimen dengan

Pembangkit

PLTMH

b. Kapasitas

pembangkit

berbeda

c. Dalam penelitian

ini hanya

memantau tampa

mereduksi.

a. Tidak meneliti

hubungan antara

sedimen dengan

Pembangkit

PLTMH

b. Cara

penangannan

c. Metodologi yang

dipakai

d. Persamaan yang

dipergunakan

3

4

Bjorne D.L. Berg,

D.T. et all.

Carter D. L. '

Brockway, et all

ISSN 1818-4952

© IDOSI Publications,

2010

Conservation Practice

Effectiveness In The

Irrigated Upper Snake

River/Rock Creek

Watershed

Journal Of Soil And

Water Conservation

Nov/Dec 2008—Vol.

63, No.6

Controlling Erosion

And Sediment Loss

From Furrow-Irrigated

Cropland

Journal of Irrigation

and Drainage

langsung hubungan antara

konsentrasi sedimen dan

volume terjebak

Penelitian ini merupakan

efek dari penilaian proyek

yang ditandai dari tahun

2005 mengenai

efektivitanya

pembangunan irigasi

berdasarkan batas air yang

dialiri. Data data ini

dibandingkan dengan data

studi yang sedang berjalan

dengan data studi yang

telah selesai dari tahun

1968 sampai 1970, jumlah

bersih sedimen tertampung

berkurang

Pada penulisan ini

memaparkan persoalan

sedimentasi dapat

dikurangi diatas 70 %

dengan memanfaatkan

aplikasi teknologi

pertanian yang

telah direncanakan,

hal ini sangat

bermanfaat untuk

pertimbangan

sebuah pembangkit

PLTMH diadakan.

Dampak dari

penelitian ini

terjadi konservasi

praktis dan efektif

apa bila

pemeliharaan suatu

saluran irigasi

dilakukan assesmen

yang teratur dan

terencana melalui

Conservation

Effects Assessment

Project(CEAP)

Dampak dari

penulisan ini

dimana dengan

pemanfaatan

teknologi dapat

menjadi solusi

Meneliti masalah

debit air pada pada

kanal-kanal pada

saluran irigasi

melalui usaha usaha

konservasi yang

dapat bermanfaat

pada pertimbangan

sebuah pembangkit

PLTMH yang

diadakan.

a. Meneliti masalah

erosi dan

sedimentasi air

pada pada kanal-

kanal pada saluran

irigasi

a. Tidak meneliti

hubungan antara

conservasi irigasi

sedimen dengan

Pembangkit

PLTMH

b. Cara

penangannan

c. Metodologi yang

dipakai

d. Persamaan yang

dipergunakan

a. Tidak meneliti

hubungan antara

erosi dan

sedimentaasi

dengan

Pembangkit

5

Hongling Shi

Qingqi Tian

Et all

Engineering, Vol. 119,

No. 6,

November/December,

1993. ©ASCE

1-D Sediment

Mathematical Model

Forirrigation Canals Of

The Lower

Yellow River

World Environmental

and Water Resources

Journal

Congress 2008

Ahupua'a 2008 ASCE

termasuk didalamnya

menagemen air irigasi, bak

penampungan sedimen,

system control permukaan

dengan pipa terpendam,

penyaringan vegetative,

system penyanggah

tailwater

Dari penelitian ini

diperoleh model

matematik 1-D

perhitungan sediment

yaitu mensimulasi

berbagai macam aliran

gerakan sedimen dari

saluran irigasi dengan

perhitungan matematis.

Model ini diverivikasi

pada data lapangan

sepuluh tahun pada irigasi

distrik Weishan dimana

hasil perhitungan cocok

dengan data yang diamati

persoalan dampak

sedimen bagi

fungsi saluran

irigasi yang

merupakan hajat

kebutuhan

Dampak dari

penelitian ini kita

dapat

merencanakan

model penanganan

sedimentasi pada

semua saluran

terbuka saluran

irrigasi,

b. Member solusi

bagipemenfatan

irigasi dalam

kebutuhan air bagi

hajat hidup manusia

termasuk

didalamnya

pemanfatan

PLTMH

a. Meneliti masalah

sedimen pada

kanal-kanal pada

saluran irigasi

b. Model ini dapat

digunakan untuk

mensimulasikan

berbagai macam

aliran dan gerakan

sedimen di saluran

irigasi

c. bermanfaat untuk

pertimbangan

sebuah pembangkit

PLTMH diadakan.

PLTMH

b. Cara

penangannan

c. Metodologi yang

dipakai

d. Persamaan yang

dipergunakan

a. Tidak meneliti

hubungan antara

sedimen dengan

Pembangkit

PLTMH

b. Cara

penangannan

c. Metodologi yang

dipakai

d. Persamaan yang

dipergunakan

6

7

Karimi Gh. H.

And H. Moazed

Omer Faruk

Durdu

Settling And Non-

Settling Velocities In

Irrigation

Canals,Hamidieh And

Ghods Irrigation

Network,

South Of Iran

African Journal of

Agricultural Research

Vol. 7(22), pp. 3271-

3276, 12 June, 2012

Simulation Of A

Feedback Control

Technique Through

Irrigation Canal

Junctions

Turki Journal

Agriculture

For29 (2005) 391-400

© T.Bütak

Dari penelitian ini

kecepatan mengendap dan

tidak mengendap material

sedimentasi pada jaringan

saluran irigasi yang diteliti

dengan berbagai metode

memberikan bahwa batas

dari teori dan Metode

Kennedy merupakan nilai

pengukuran yang paling

baik disepakati dan di

perhatikan. Metode ini

dapat digunakan untuk

menghin dari proses

sedimentasi pada saluran

irigasi yang direncanakan

Dalam mencapai tingkat

sedimentasi yang ideal

bagi suatu pembangkit. Dari penelitan ini

menjelaskan simulasi

dinamika sebuah kanal

irigasi tunggal berbasis

Algoritma pengendali

linier kuadratik

Dampak dari

penelitian ini

diadakan

pengaturan elevasi

air permukaan dan

kosentrasi sedimen

dalam air yang

dengan demikian

sangat

memungkinkan

membuat suatu

kondisi kecepatan

tidak megendap

pada saluran

irigasi.

Dalam penelitian

ini berdampak pada

saluran irigasi,

jenis simulasi

umpan balik sistem

kontrol skema

untuk operasi

saluran irigasi

dengan

persimpangan

a. Meneliti masalah

sedimen melayang

dan mengendap

pada kanal-kanal

saluran irigasi

b. Bermanfaat untuk

pertimbangan

sebuah pembangkit

PLTMH diadakan

a. Meneliti masalah

berkaitan dengan

debit pada saluran

irigasi

b. Perkiraan

kebutuhan air

memberi gambaran

seberapa besar

debit rencana pada

saluran irigasi

a. Tidak meneliti

hubungan antara

kelayakan air

dengan

Pembangkit

PLTMH

b. Cara

penangannan

c. Metodologi yang

dipakai

d. Persamaan yang

dipergunakan

a. Debit yang

diperoleh tidak

mempertimbang

kan atau tidak

meneliti masalah

sedimentasi

b. pengontrolan

debit otomatis

sedangkan pada

penelitian saya

8

9

Ranga Raju K.G.

And U.C.

Kothyari

Semwal N. And

P. Akolkar

Sediment Management

In Hydroelectric

Projects

Proceedings of the

Ninth International

Symposium on River

Sedimentation

October 18 – 21, 2004,

Yichang, China

Suitability Of Irrigation

Water Quality Of

Canals In Ncr Delhi

Sistem bekerja baik

mendekati nilai konstan

atau mendekati kondisi

ekuilibrium. Hal ini

menunjukkan bahwa teori

kontrol optimal (umpan

balik) masih berlaku pada

saluran irigasi dengan

menggabungkan saluran

persimpangan.

Dari penelitian ini

dilakukan pengaturan

sedimen berdasarkan

persamaan yang

ditampilkan berupa

gambar gambar

karakteristik yang aman

untuk suatu perhitungan

sedimentasi waduk yang di

manfaatkan pembangkit

Hydroelektrik. Dalam

penelitian ini juga

disarankan sebuah

ekxtractor untuk

pembilasan sedimen.

Pada penelitian ini

Kwalitas air irigasi yang di

teliti terhadap variasi

saluran konvergen

yang digunakan

untuk

meminimalkan

besarnya dan

jangka waktu dari

ketidakcocokan

antara pasokan dan

permintaan.

Hasil penelitian ini

berdampak pada

perbaikan

pengembangan

listrik tenaga air

membutuhkan

pembangunan

waduk atau

bendungan di

sungai serta kanal-

kanal untuk

membawa air ke

turbin.

Dampak dari

penelitian adalah

referensi suatu

a. Meneliti masalah

sedimen pada

kanal-kanal pada

pembangkit Hydro

b. Model sungai

alluvial

c. Melakukan

pengaturan

sedimentasi batas

kwalitas yang

disarankan.

d. Menggunakan uji

statistik.

a. Meneliti masalah

kelayakan air pada

pada kanal-kanal

manual.

c. Tidak meneliti

hubungan debit

dengan

pemakaian

pembangkit

listrik pada

saluran irigasi.

a. Tidak meneliti

hubungan antara

sedimen dengan

Pembangkit

PLTMH

b. Kapasitas

pembangkit

berbeda

c. Jenis turbin

berbeda dan

belum mereduksi

sedimentasi

hanya sebatas

pengaturan

sedimentasi .

a. Tidak meneliti

hubungan antara

sedimen dengan

10

Victor M. Ponce

Member, Asce, Y.

R. Satyaji Rao

Nazie M. Mansur

International Journal

of Basic and Applied

Chemical Sciences

ISSN: 2277-2073

2011 Vol. 1 (1)

October-December

Time Of Opening Of

Irrigation Canal Gates

Journal of Hydraulic

Engineering, Vol. 125,

No. 9, September,

1999. ASCE,

tingkat kritis dari

polutanseperti TDS

(tingkatkeasinan),

hantaran listrik, SAR

(ratio adsorbsi

Sodium),indikasi Borium

adalah parameter utama

dari kelayakan air pada

saluran irigasi India

.Diperoleh hasil yang

bervariasi dari obyek

penelitian yang berbeda.

Dari penelitian diperoleh

suatu criteria waktu yang

dibutuhkan untuk pintu

pembuka bagi saluran

irigasi dengan dasar

prinsip hydrodinamik.

Dalam analisa model

tunak aliran pembuka

dengan perhitungan

melemahnya penurunan

amplitude permukaan

yang terkecil.

kelayakan air pada

saluran irigasi

terhadap parameter

sedimentasi yang

terdiri dari berbagai

variasi unsure

maupun sifat dari

kwalitas air t

sehingga pada

pemakaian untuk

PLTMH lebih

dapat dideteksi

Dampak dari

penelitian ini yaitu

dengan adanya

criteria waktu yang

dibutuhkan untuk

pembukaan pintu

saluran irigasi

dapat

mempertimbangkan

pengoperasian

PLTMH yang

dibutuhkan

pada saluran irigasi

b. bermanfaat untuk

pertimbangan

sebuah pembangkit

PLTMH diadakan

a. Berkaitan dengan

masalah debit air

pada saluran irigasi

dikaitkan dengan

waktu pembukaan

pintu irigasi

b. Perkiraan

kebutuhan air

memberi gambaran

seberapa besar

debit rencana

pembangkit

PLTMH pada

saluran irigasi

Pembangkit

PLTMH

b. Cara

penangannan

c. Metodologi yang

dipakai

d. Persamaan yang

dipergunakan

a. Tidak meneliti

hubungan antara

sedimen dengan

Pembangkit

PLTMH

b. Cara

penangannan

c. Metodologi yang

dipakai

d. Persamaan yang

dipergunakan

11 Sajedi Poor A.H.,

N. Hedayat

M. Mashal

Analytical Study Of

Sedimentation

Formation In

Lined Canals Using

The Sharc Software- A

Case Study Of The

Western Intake

Structure Indez

Diversion Weir In

Dezful, Iran

JuornalWorld Academy

of Science, Engineering

and Technology 2010

Pada penelitian ini

menghasilkan suatu

investigasi sedimen pada

saluran irigasi bendungan

pengalihan Dezful barat di

Iran. Faktor factor yang di

indentifikasi dan proses

pengaruhnya serta jalan

penyediaan dalam

mengurangi efek

kerusakan dapat di

lakukan dengan Software

SHARC.

Dampak dari

penelitian ini

pertimbangan

analitis menjadi

sangat penting

untuk mencegah

sedimentas imasuk

kedalam struktur

hidrolik dimana

untuk mencegah

persoalan krusial.

Hal ini juga dapat

menguntungkan

bila di gunakan

pada pemanfaatan

saluran irigasi

sebagai PLTMH.

Meneliti masalah

debit air pada pada

kanal-kanal pada

saluran irigasi

melalui hasil

investigasi sedimen

pada saluran irigasi

yang dapat

bermanfaat pada

pertimbangan

sebuah pembangkit

PLTMH

a. Tidak meneliti

hubungan antara

hasil investigasi

sedimen dengan

Pembangkit

PLTMH

b. Cara

penangannan

c. Metodologi yang

dipakai

d. Persamaan yang

dipergunakan

PENELITIAN JURNAL / TESIS

YANG TERKAIT DENGAN

SEDIMENTASI PADA SALURAN

IRIGASI

PENELITIAN JURNAL /TESISI PLTMH TURBIN/GENERATOR

PENGATURAN BEBAN ELEKTRONIK YANG TERKAIT

DENGAN PLTMH

IDENTIFIKASI MASALAH PENGARUH SEDIMENTASI PADA PLTMH SALURAN IRIGASI

OBYEKNYA PLTMH (ELEKTRO) SUBYEKNYA SEDIMENTASI (SIPIL)

A.H. Sajedi P. , N. Hedayat,

M. Mashal 2010

Analytical Study Of Sedimentation Formation In

Lined Canals ,Using The Sharc Software- A Case

Study Of The Western Intake Structure Indez

Diversion Weir In Dezful, Iran

JuornalWorld Academy of Science, Engineering

and Technology

Amir Abbas, Kamanbedast 2010

Investigation Of Sediment Depth-Volume And

Seepage (With Using Water Stops Materials) In Canals Of Irrigation

Network World Applied Sciences Journal © IDOSI

Publications,

D.L. Bjorne Berg, D.T. Wester, Mann, N.O.

Nelson, J.H. Kendrick 2008

Conservation Practice Effectiveness In The Irrigated

Upper Snake River/Rock Creek Watershed

Journal Of Soil And Water Conservation Nov/Dec—

Vol. 63, No.6

D. L. Carter, C. E. Brockway ' 1993

Controlling Erosion And Sediment Loss From

Furrow-Irrigated Cropland

Journal of Irrigation and Drainage Engineering, Vol.

119, ©ASCE,

G H. H. Karimi, H. Moazed , 2012

Settling And Non-Settling Velocities In Irrigation

Canals,Hamidieh And Ghods Irrigation Network,

African Journal of Agricultural Research Vol. 7(22),

Issam Salhi1, Said Doubabi 2009

Fuzzy controller for frequency regulation and

water energy save on microhydro electrical power

plants

International Renewable Energy Congress

November 5-7, Sousse Tunisia

K.G. Ranga Raju , U.C.

Kothyari 2004

Sediment Management In Hydroelectric Projects

Proceedingsof the Ninth International Symposium

on River Sedimentation October 18 – 21, 2004,

Yichang, China

M.A. Wazed, Shamsuddin, Ahmed 2008

Micro Hydro Energy Resources in Bangladesh: A

Review

Australian Journal of Basic and Applied Sciences

ISSN1991-8178 © 2008, INSInet Publication

Nadjamuddin H 2012

Perancangan Pembangkitan Tenaga Listrik,

Membumi Publishing, Makassar ISBN : 978-602-

19613-0-8

O Paish 2002

Micro-hydropower: status and prospects

Proc Instn Mech Engrs Vol 216 Part A: J Power

and Energy A04201 IMechE

Gambar 13. Roadmap penelitian

PEMODELAN SETTLING BASIN UNTUK MEREDUKSI FLUKTUASI KONSENTRASI SEDIMENT

PADA PLTMH SALURAN IRIGASI

Hongling Shi, Qingqi Tian, Qing Dai,

Ruqin Jiang 2008

1-D Sediment Mathematical Model Forirrigation Canals Of The Lower Yellow River World

Environmental And Water Resources

Journal Congress 2008 Ahupua'a 2008 ASCE

Omer Faruk Durdu 2005

Simulation Of A Feedback Control Technique

Through Irrigation Canal Junctions Turki

Journal Agriculture For29 (2005) 391-400 © T.BÜTAK

Referensi lainnya

O Paish 2012

Small Hydro Power: Technology And Current

Status Renewable and Sustainable Energy Reviews

www.elsevier.com/locate/rser

Singal S.K Saini R.P. Raghuvanshi 2008 Cost Optimisation Based on Electro-Mechanical

Equipment of Canal Based Low Head Small Hydropower Schem

The Open Renewable Energy Journal, , 1, 26-35

Referensi Lainnya

C. Kerangka Fikir

Dari pengamatan lapangan terlihat bahwa pada saat terjadi

kekeruhan air akibat terangkatnya sedimen tanah sangat berpengaruh

pada kualitas daya listrik yang dihasilkan, hal ini menarik untuk diteliti

dimana karakteristik hidrolika saluran irigasi dari variabel fluida pada

saluran terbuka aliran laminer. Persoalan sifat hidrolika seperti,

kecepatan aliran, Panjang aliran , kekentalan kinematik, kekentalan

dinamik , kerapatan air yang mempengaruhi putaran turbin/generator ,

tegangan genenerator, arus beban, tegangan medan , arus medan dan

frekuensi . pengambilan data data air dan data data turbin / generator

dilakukan bersamaan beberapa periode pengambilan data yang bervariasi

pada kualitas air yang ada termasuk pada musim hujan.

Dari hasil analisa dapat dibuat disain yang diperlukan perpanjangan

saluran pembawa yang juga berfungsi sekaligus sebagai bak pengendap

dengan melakukan penyekatan sehingga aliran air perjalanannya menjadi

panjang sehingga dapat mengendapkan sedimen yang dibawa.

Gambar 14. Terjunan air pada bangunan Irigasi (PU 2012)

Bangunan Terjun pada saluran Irigasi fungsinya adalah untuk

mencegah erosi yang dimbulkan oleh aliran air yang curam sehingga

demikian umumnya saluran irigasi mempunyai aliran air yang landai

sehingga pada level-level ketinggan tertentu dibuatlah bangunan terjun.

Untuk memanfaatkan energi kinetik air yang selama ini tidak

termanfatkan itu sangat memungkinkan dibangun sarana PLTMH

penempatan power house dipertimbangkan ditengah posisi melintang

saluran atau disisi saluran,sehingga memungkinkan tidak terjadi

perubahan konstruksi bangunan saluran irigasinya dengan memakai

turnin crosflow langsung pada posisi saluran melintang bangunan terjun,

atau dengan perubahan konstruksi bangunan saluran irigasi dengan

memakai turbin open openflum propeller, setelah itu dilakukan analisa

pengaruh karakteristik hydrolika pada pembangkit PLTMH yang dibangun.

BAB III

METODE PENELITIAN

A. Tahapan Penelitian

Secara garis besar riset ini adalah untuk memperoleh korelasi

fluktuasi besaran kosenrtasi sedimen C (g/lt) pada batas nilai maksimum

dan minimumnya yang mempengaruhi putaran turbin-generator n (rpm),

frekuensi f (Hz) dan tegangan V (Volt). Riset ini dibutuhkan suatu

pemodelan saluran pengendap (settling Basin) yang dapat mereduksi

pengaruh sedimen pada PLTMH turbin jenis Open flume Propeller untuk

mendapatkan kualitas pasokan daya listrik yang dalam batas toleransi

standar keamanan peralatan listrik yang digunakan konsumen, dengan

efisiensi daya yang dihasilkan oleh PLTMH itu sendiri. Oleh karenanya

tahapan riset ini dilakukan dalam 2 tahapan penelitian dan analisis

penelitian dilakukan dalam 3 model desain Settling basin . Tahap

penelitian awal pada PLTMH Tulabolo jenis turbin Open flume Propeller,

dimana pemodelan penelitian ini diterapkan pada obyek PLTMH yang

terpasang. Dari tiga model desain Settling basin yang di lakukan dalam 9

skenario keadaan, diharapkan diperoleh suatu besaran kosentrasi (C)

sedimen yang ideal untuk suatu untuk obyek PLTMH jenis turbin Open

flume Propeller yang terpasang dalam penelitian ini .

Tahapan penelitian selanjutnya adalah untuk seluruh potensi irigasi

yang ada di wilayah provinsi Gorontalo dengan menguji tingkat efisiensi

bangunan pengendap sedimen (BPS) dan kelayakan tingkat kosentrasi

sedimen yang diendapkan dari BPS tersebut untuk PLTMH jenis turbin

Open flume Propeller yang lazim digunakan pada PLTMH Irigasi,

sehingga diharapka dari riset ini diperoleh rekomendasi besaran

kosentrasi sedimen yang aman untuk suatu PLTMH jenis open flume

Propeller dan kelayakan pemasangan PLTMH tersebut pada titik-titik

lokasi tertentu pada jaringan Irigasi diprovinsi Gorontalo.

B. Alat untuk Penelitian

Untuk melakukan penelitian ini digunakan beberapa jenis peralatan

untuk pengukuran aliran dan pengambilan sampel sedimen pada saat

kondisi yang diperlukan, dimana peralatan untuk keperluan penelitian

adalah sebagai berikut :

1. Voltmeter - Digital Meter BM 823A Sanfix

2. Amperemeter - Digital Meter BM 823A Sanfix

3. Frekuensimeter -- Digital Meter BM 823A Sanfix

4. Tachometer

5. Stop wotch

6. Meteran

7. Alat pengukur arus air (Current water meter) model CMC20

8. Alat pengambilan sampel sedimen. Jenis USDH 48

9. Botol pengambilan sampel

10. Water pas dan Alat tulis

11. Oven

12. Timbangan Digital

C. Lokasi Penelitian

Lokasi penelitian dilakukan

1. Seluruh wilayah Provinsi Gorontalo yang meliputi : Kabupaten

Pohuwato, Kabupaten Boalemo, Kabupaten Gorontalo Utara,

Kabupaten Bone Bolango dan Kabupaten Gorontalo.

2. Lab. Teknik Sipil Universitas Negeri Gorontalo

3. Lab. Alam PLTMH Fak. Teknik, Jur. Teknik Elektro UNG, desa

Tulabolo, Kab. Bone Bolango.

Gambar 15. Lokasi daerah pengamatan Saluran Irigasi

Prov. Gorontalo (PU Prov. Gorontalo 2012)

D. Desain penelitian

PLMTH pada saluran irigasi mempunyai tinggi jatuh (head) efektif

yang relatif rendah (dibawah 5 meter), dimana turbin yang digunakan

adalah turbin jenis Open Flume Propeller. Desain penelitian ini dimana

pemodelan diletakkan pada bagian depan pintu air (intake) yang masuk

keturbin dalam gambar penampang memanjang disain seperti gambar

dibawah ini :

Gambar 16. PLTMH irigasi Turbin jenis Open Flume Propeller

Gambar 17. Settling Basin Model Desain I

Gambar 18. Settling Basin Model Desain II

Gambar 19. Settling Basin Model Desain III

E. Pengukuran parameter Elektrikal dan Sedimen.

Pengaruh kosenrtasi sedimen, pada Pembangkit Listrik Tenaga

Mikrohidro jenis, turbin Open Flume Propeller yang mempengaruhi

variabel putaran turbin/generator, tegangan generator, frekuensi PLTMH

yang dihasilkan, diamati dengan mengambil data data yang ada

dilapangan. Selanjutnya dengan desain pemodelan saluran pengendap

(settling Basin) dilakukan dapat mereduksi pengaruh sedimen pada

PLTMH sehingga diperoleh kualitas pasokan daya listrik yang dalam batas

standar kelayakan pada frekuensi dan tegangan yang dikehendaki.

Pengambilan data data air dan data data turbin / generator dilakukan

bersamaan beberapa periode pengambilan data yang bervariasi pada

kualitas air yang ada pada saat tidak ada hujan, pada saat hujan dan pada

saat setelah hujan.

Adapun desain pemodelan dapat dilakukan mengikuti rancangan seperti

berikut :

1. Pengambilan sampel sedimen diambil dengan alat pengambilan

sampel sedimen melayang. Jenis USDH 48 untuk mendapatkan air

yang mengandung sedimen melayang .

a. Pengukuran air yang mengandung sedimen melayang pada

konsentrasi sedimen untuk mendapatkan kosenrtasi sedimen C

(g/lt).

b. Pengukuran output generator untuk mendapatkan variabel

tegangan Generator V (Volt)

c. Pengukuran output turbin/generator untuk mendapatkan variabel

putaran turbin/generator n (rpm).

d. Pengukuran output generator untuk mendapatkan variabel

frekuensi (Hz).

2. Melakukan pengambilan sampel dan pengukuran pada saat hujan

(kosentrasi sedimen tinggi) dengan prosedur a sampai c.

3. Melakukan pengambilan sampel dan pengukuran pada saat selesai

hujan (kosentrasi sedimen sedang) dengan prosedur a sampai c.

4. Melakukan pengambilan sampel dan pengukuran pada saat tidak

ada hujan (kosentrasi sedimen kecil ) dengan prosedur a sampai c.

5. Melanjutkan pengamatan 1 s/d 4 dengan melakukan pengamatan

pada pemodelan settling basin desain I.

6. Melanjutkan pengamatan 1 s/d 4 dengan melakukan pengamatan

pada pemodelan settling basin desain II.

7. Melanjutkan pengamatan 1 s/d 4 dengan melakukan pengamatan

pada pemodelan settling basin desain III.

8. Mencari nilai variabel X yang ideal untuk pengukuran variabel Y yang

mendekati kondisi normal. Dengan menggunakan metode empiris

yakni mendasarkan korelasi antara variabel yang diamati pada

sistem PLTMH berdasarkan uji data statistik.

Gambar 20. Diagram Alir Metodologi Penelitian

F. Analisis Pengaruh Potensi air pada Pembangkit Tenaga Listrik

1. Analisa perhitungan Fenomena Berat Jenis Air

Dari persamaan 4, dengan memasukkan nilai k diperoleh dengan

asumsi berat jenis air atau densitas air = 1000 kg/m3 air standar pada

suhu 4 derajat celcius. Dari persamaan 1 , 2 dan dari persamaan 3

dengan memasukan standar berat jenis air terdapat pengaruh pada nilai

konstatnta k.

2. Analisis Pengaruh Fluktuasi Konsentrasi Sedimen pada PLTMH

Pada saat hujan dari pengamatan lapangan terlihat bahwa terjadi

kekeruhan air disebabkan terangkatnya Sedimen tanah sangat

berpengaruh pada kualitas daya listrik yang dihasilkan. Dari sampel yang

diamati pada saat PLTMH hujan tanpa pemodelan Settling basin,

disebabkan nilai konsentrasi sedimen yang diperoleh, maka diperoleh nilai

k yang berpengaruh pada daya yang dihasilkan. Dari persamaan 3 dan 5

diperoleh nilai k koreksi dan nilai daya teoritis.

3. Analisis Pengaruh pada Pengaturan PLTMH

Sistem kontrol dalam suatu sistem pembangkitan listrik, adalah agar

pembangkitan energi dapat berjalan optimal dan menghasilkan energi

dengan kualitas yang ditetapkan, dengan standar parameter Tegangan,

putaran dan frekuensi yang diizinkan. Sistem kontrol pada pembangkitan

listrik juga berperan untuk menjaga keamanan dan realibilitas kontinuitas

dari sistem pelayanan. Dengan diperolehnya nilai daya teoritis dapat

diperoleh tegangan dengan menggunakan persamaan 13 dan 28.

Selanjutnya dapat diperoleh hubungan tegangan dengan putaran (n) dan

frekuensi dari persamaan 16 dan 17.

G. Perhitungan Efisiensi Bangunan Penangkap Sedimen

Tahapan selanjutnya adalah menghitung dan menguji tingkat efisiensi

bangunan pengendap sedimen (BPS) dengan menggunakan persamaan

14 da 15 untuk mendapatkan efisiensi tingkat kosentrasi sedimen yang

diendapkan dari BPS pada 5 sampel area pengamatan. Dari angka

tersebut , diharapka dari riset ini diperoleh rekomendasi besaran

kosentrasi sedimen yang aman untuk suatu PLTMH jenis turbin open

flume dan kelayakan pemasangan PLTMH tersebut pada titik-titik lokasi

tertentu pada jaringan Irigasi diprovinsi Gorontalo.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Parameter dan Pengujian

1. Tinjauan Obyek Penelitian PLTMH Tulabolo

a. Daya yang dibangkitkan PLTMH Tulabolo

Berdasarkan pengukuran kondisi lapangan pada penelitian ini dengan

parameter pengukuran :

Luas penampang saluran A = 2.48 m2

Kecepatan aliran v = 0.789 m/ det

Maka dari persamaan 8 debit air penggerak turbin diperoleh :

Q = 2.48 m2 x 0.789 m/ det

= 1.96 m3 / det

Dengan harga k = 9,8 dan tinggi draft tube h = 1,75 m, maka dari

persamaan 4.

Daya teoritis P = k . h. Q = 33,614 [KW]

Daya ini dibagi dalam 6 buah unit pembangkit sehingga masing masing

pembangkit menghasilkan daya secara teoritis sebesar 5,6 KW, Dengan

efisiensi masing-masing turbin dan generator seperti diberikan yakni

draftube : 0.95 turbin 0.7. generator 0.95 maka dari persamaan 5

Daya turbin P = 3.92 [kW]

Dari persamaan 6 dan 7 diperoleh daya teoritis generator adalah

Daya generator P = 3.5 [ kW]

Generator PLTMH pada penelitian ini kapasitasnya sebesar 3 KW per unit

b. Spesifikasi data dari penelitian.

Type : ST – 10 Cos φ : 1.0

Daya : 3 KW Exitasi Volt : 80 Volt

Tegangan : 220 Volt Exitasi current : 2 Ampere

Arus : 13.6 A Standar : Q/MDl001-1998

frekuensi : 50 Hz Putaran : 1500 rpm

2. Analisis dan Pengujian data

Pengaruh fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) (C) terhadap tegangan

(volt) pada PLTMH ini dapat dijelaskan melalui uji korelasi dan persamaan

regresi dari tabel hasil pengukuran dengan menggunakan batuan program

Windows Exel dan SPSS 22.0.

a. Kondisi PLTMH pada saat keadaan hujan

1. Menentukan model Persamaan Tegangan

Untuk menentukan model persamaan regresi linier, dari Tabel 1, yaitu

dengan menggunakan persamaan 30, 31 dan 32 dimana X adalah

variabel fluktuasi sedimen σc dan Y adalah variabel tegangan V maka

diperoleh model persamaan regresi linear pengaruh standar deviasi

fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap tegangan generator V

dengan model persamaan : Vh = f(σc h) = 192.4 – 16.81 σc h dimana

gambar karakteristiknya diperlihatkan pada gambar .21.

Tabel 1. Data parameter fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap tegangan saat hujan tanpa Pemodelan Settling Basin

No sampel

Konsentrasi sedimen c (g/l),

Fluktuasi sd C (g/l), σc h

Tegangan Gen V (Volt)

Vh

1 3.864 0.7690 178.41

2 2.987 0.5945 181.78

3 3.843 0.7648 179.53

4 3.267 0.6502 180.64

5 2.965 0.5901 180.95

6 3.864 0.7690 178.84

7 3.663 0.7290 181.24

8 3.683 0.7330 178.97

9 2.875 0.5722 183.44

10 2.792 0.5557 182.64

11 2.889 0.5750 181.34

12 2.776 0.5525 183.87

13 3.643 0.7250 179.53

14 2.756 0.5485 184.14

15 3.487 0.6940 181.24

16 2.586 0.5147 182.54

17 3.467 0.6900 179.86

18 2.562 0.5099 183.72

19 3.447 0.6860 181.24

20 2.551 0.5077 182.94

Catatan : Deviasi tegangan (Vd) = 17.6 % Konsentrasi sedimen (sd C) antara C = 2.551 - . 3.864 g/l PLTMH beroperasi Tidak normal

Gambar 21. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc dengan tegangan generator V pada saat hujan.

2. Koefisien Korelasi

Koofisien korelasi dapat dihitung dengan menggunakan persamaan

33, 34. dimana Cov (σc, V) adalah kovarian dari variabel σc dengan V.

Kovarian merupakan salah satu ukuran kekuatan hubungan linear antara

dua variabel acak kontinu. yang dilakukan dengan menentukan seberapa

banyak kedua variabel tersebut co-vary, yaitu bervariasi bersama-sama.

Jika salah satu variabel meningkat (atau menurun) sebagai akibat

peningkatan (atau penurunan) variabel pasangannya, maka dua variabel

tersebut dinamakan covary. Namun jika satu variabel tidak berubah

dengan meningkatnya (atau penurunan) variabel lain, maka variabel

tersebut tidak covary, dengan demikian untuk mencari korelasi pada data

perhitungan statistik maka diperoleh dengan persamaan 35 sebagai

berikut :

∑ ∑ ∑

√ ∑ ∑ ∑ ∑

√

√

√

Dari perhitungan diperoleh koefisien korelasi sebesar –0.89 negatif

menunjukkan hubungan yang negatif antara simpang baku fluktuasi

konsentrasi sedimen (sd C) σch (g/l) dengan tegangan generator (volt),

sehingga apabila fluktuasi kosentrasi sedimen σch naik maka tegangan

generator akan turun, begitu juga sebaliknya.

3. Kecocokan Model

Untuk menguji hipotesis pada analisis korelasi yaitu untuk

mengetahui apakah terdapat hubungan yang signifikan antara variabel σc

dan V, hipotesis dalam penelitian ini dapat dituliskan sebagai berikut :

Ho : Tidak terdapat hubungan yang signifikan antara fluktuasi

kosentrasi sedimen σc (g/l) dengan tegangan generator (volt)

H1 : Terdapat hubungan yang signifikan antara fluktuasi konsentrasi

sedimen (sd C) σc (g/l) dengan tegangan generator (volt),

Untuk menguji hipotesis dalam korelasi yaitu dengan mencari nilai statistik

t dari koefisien korelasi lalu dibandingkan dengan t-tabel, sehingga

dilakukan perhitungan terlebih dahulu terhadap nilai t-hitung korelasi

dengan persamaan 39 sehingga diper oleh perhitungan sebagai berikut :

| √

√ |

|

√ |

t0 = 8.28

Kaidah penerimaan Ho adalah apabila nilai t0 (t-hitung) < t-tabel, sehingga

apabila nilai t0 (t-hitung) < t-tabel maka disimpulkan tidak terdapat

hubungan yang signifikan antara fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C)

σc (g/l) dengan tegangan generator (volt), . Nilai t-tabel didapatkan dari

tabel t yang disertakan sebagai lampiran σc, didapatkan nilai t-tabel (0.05,

18) adalah sebesar 2.101, nilai tersebut apabila dibandingkan dengan t-

hitung sebesar 8.28, maka t-hitung > t tabel pada α = 5%, sehingga

keputusannya adalah menolak Ho dan menerima H1 sehingga dinyataka

bahwa terdapat hubungan yang signifikan antara fluktuasi konsentrasi

sedimen (sd C) σc (g/l) dengan tegangan generator V (volt).

4. Pengujian frekuensi dan putaran.

Hubungan fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap

frekuensi (Hz) dapat diperoleh dari Tabel 2 dan . model persamaan

regresi linier untuk frekuensi adalah : fh = f(σc h) = 52.3 – 9.306 σc h

dimana model grafiknya ditampilkan pada Gambar 22.

Tabel 2. Data parameter fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc dengan frekuensi saat hujan tanpa pemodelan settling basin

No sampel

Konsentrasi sedimen c (g/l),

Fluktuasi sd C (g/l), σc h

frekuensi (Hz)

fh

1 3.864 0.7690 45.14

2 2.987 0.5945 46.76

3 3.843 0.7648 45.26

4 3.267 0.6502 46.61

5 2.965 0.5901 46.83

6 3.864 0.7690 45.32

7 3.663 0.7290 45.73

8 3.683 0.7330 45.51

9 2.875 0.5722 47.17

10 2.792 0.5557 47.21

11 2.889 0.5750 46.98

12 2.776 0.5525 47.43

13 3.643 0.7250 45.89

14 2.756 0.5485 47.51

15 3.487 0.6940 46.28

16 2.586 0.5147 47.68

17 3.467 0.6900 46.37

18 2.562 0.5099 47.85

19 3.447 0.6860 46.58

20 2.551 0.5077 47.92

Catatan : Deviasi frekuensi (fd) = 6.8 %

Konsentrasi sedimen (sd C) antara C = 2.551 - . 3.864 g/l PLTMH beroperasi Tidak normal

Gambar 22. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc dengan frekuensi genertor f (Hz) pada saat hujan

Ukuran kekuatan hubungan linear antara dua variabel acak kontinu

dengan menentukan seberapa banyak kedua variabel tersebut co-vary

dimana Cov (σc, f) adalah kovarian dari variabel σc dengan f., yaitu

bervariasi bersama-sama. korelasi pada data perhitungan statistik maka

dari persamaan 37 sebagai berikut :

∑ ∑ ∑

√ ∑ ∑ ∑ ∑

√

√

√

Dari perhitungan diperoleh koefisien korelasi sebesar –0.978 negatif juga

menunjukkan hubungan yang negatif antara simpang baku fluktuasi

konsentrasi sedimen (sd C) σc h (g/l) dengan frekuensi generator (f),

sehingga apabila fluktuasi kosentrasi sedimen σc h naik maka frekuensi

generator akan turun, begitu juga sebaliknya.

Untuk menguji hipotesis pada analisis korelasi yaitu untuk

mengetahui apakah terdapat hubungan yang signifikan antara variabel σc

dan f, hipotesis dituliskan sebagai berikut :

Ho : Tidak terdapat hubungan yang signifikan antara fluktuasi

kosentrasi sedimen σc (g/l) dengan frekuensi generator f(Hz)

H1 : Terdapat hubungan yang signifikan antara fluktuasi konsentrasi

sedimen (sd C) σc (g/l) dengan frekuensi generator f (Hz)

Untuk menguji hipotesis dalam korelasi yaitu dengan mencari nilai statistik

t dari koefisien korelasi lalu dibandingkan dengan t-tabel, sehingga

dilakukan perhitungan terlebih dahulu terhadap nilai t-hitung korelasi

dengan persamaan 39 sehingga diper oleh perhitungan sebagai berikut :

| √

√ |

|

√ |

t0 = 21.18

nilai t-hitung sebesar 21.18, > t tabel pada α = 5%, sehingga

keputusannya adalah menolak Ho dan menerima H1 sehingga dinyataka

bahwa terdapat hubungan yang signifikan antara fluktuasi konsentrasi

sedimen (sd C) σc (g/l) dengan dengan frekuensi generator f (Hz).

Hubungan fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap

putaran turbin generator (n) dapat diperoleh dari Tabel 3.

Tabel 3. Parameter fluktuasi konsentrasi sedimen σc terhadap Putaran turbin/generator saat hujan.

No sampel

Konsentrasi sedimen

c (g/l)

Fluktuasi sd C (g/l) σch

Putaran turbin/gen n(rpm)

nh

1 3.864 0.7690 1354.2

2 2.987 0.5945 1402.8

3 3.843 0.7648 1357.8

4 3.267 0.6502 1398.3

5 2.965 0.5901 1404.9

6 3.864 0.7690 1359.6

7 3.663 0.7290 1371.9

8 3.683 0.7330 1365.3

9 2.875 0.5722 1415.1

10 2.792 0.5557 1416.3

11 2.889 0.5750 1409.4

12 2.776 0.5525 1422.9

13 3.643 0.7250 1376.7

14 2.756 0.5485 1425.3

15 3.487 0.6940 1388.4

16 2.586 0.5147 1430.4

17 3.467 0.6900 1391.1

18 2.562 0.5099 1435.5

19 3.447 0.6860 1397.4

20 2.551 0.5077 1437.6

Catatan : Deviasi putaran (nd) = 6.8 %

Konsentrasi sedimen (sd C) antara C = 2.551 - . 3.864 g/l PLTMH beroperasi Tidak normal

Model persamaan regresi linier putaran turbin generator seperti

diberikan oleh persamaan : nh = f(nh ) = 52.3 – 9.306 σc h dimana

model grafiknya ditampilkan pada Gambar 23.

Gambar 23.Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc dengan Putaran turbin genertor (rpm) n saat hujan

Menentukan seberapa banyak kedua variabel tersebut co-vary

dimana Cov (σc, n) dari persamaan 37 sebagai berikut :

∑ ∑ ∑

√ ∑ ∑ ∑ ∑

√

√

koefisien korelasi sebesar –0.98 negatif menunjukkan hubungan yang

negatif antara simpang baku fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc h

(g/l) dengan putaran turbin generator (n), sehingga apabila fluktuasi

kosentrasi sedimen σc h naik maka putaran turbin generator akan turun,

begitu juga sebaliknya. Selanjutnya hipotesis dituliskan sebagai berikut :

Ho : Tidak terdapat hubungan yang signifikan antara fluktuasi

kosentrasi sedimen σc (g/l) dengan putaran turbin generator (rpm)

H1 : Terdapat hubungan yang signifikan antara fluktuasi konsentrasi

sedimen (sd C) σc (g/l) dengan putaran turbin generator (rpm)

Untuk menguji hipotesis dalam korelasi yaitu dengan mencari nilai statistik

t dari koefisien korelasi lalu dibandingkan dengan t-tabel, sehingga

dilakukan perhitungan terlebih dahulu terhadap nilai t-hitung korelasi

dengan persamaan 39 sehingga diper oleh perhitungan sebagai berikut :

| √

√ |

|

√ |

t0 = 20.85

nilai t-hitung sebesar 20.85, > t tabel pada α = 5%, sehingga

keputusannya adalah menolak Ho dan menerima H1 sehingga dinyatakan

bahwa terdapat hubungan yang signifikan antara fluktuasi konsentrasi

sedimen (sd C) σc (g/l) dengan dengan putaran turbin generator n (rpm).

Pada saat musim penghujanan dari pengamatan lapangan terlihat

bahwa terjadi kekeruhan air disebabkan terangkatnya sedimen tanah

sangat berpengaruh pada kualitas daya listrik yang dihasilkan. Dari Tabel

1, Tabel 2 dan Tabel 3 terlihat bahwa dari nilai rata-rata tegangan

diperoleh deviasi tegangan Vd = 17.6 %, deviasi frekuensi fd = 6.8 % dan

deviasi putaran nd = 6.8 % pada fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) C =

1.00 – 2.50 g/l (sedang ), 2.50 – 5.00 g/l jelek. Dari data parameter

terukur dan terhitung maka kondisi PLTMH berjalan dengan tidak normal

pada batas parameter tegangan, putaran dan frekuensi yang tidak

diijinkan dimana untuk tegangan > 5 % dan frekuensi dan putaran > 2 %.

b. Kondisi PLTMH pada Saat Keadaan Tidak Hujan.

Dari Table 4 terlihat bahwa dari nilai rata-rata tegangan pada saat

tidak ada hujan diperoleh deviasi tegangan Vd = 1.4 %, deviasi frekuensi

fd = 0.6 % dan deviasi putaran nd = 0.6 % pada fluktuasi

konsentrasi sedimen C antara 0 – 1g/l (baik) dan 1.00 – 2.50 g/l

(sedang ). Kondisi PLTMH berjalan dengan normal pada batas parameter

tegangan, putaran dan frekuensi yang diijinkan. Pada saat tidak hujan

Model persamaan regresi linear pengaruh fluktuasi konsentrasi sedimen

(sd C) terhadap tegangan generator , Vth = f(σcth) = 225.3 - 108 σcth ,

persamaan regrasi linier frekuensi fth = f(σcth) = 50.39 – 8.08 σcth dan

persamaan regrasi linier putaran adalah nth = f(σcth) = 1520.8 – 385.6 σcth

Tabel 4. Parameter fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap V,f dan n saat tidak hujan

No sampel

Konsentrasi sedimen c (g/l),

Fluktuasi sd C (g/l) σcth

Putaran turbin/gen

n(rpm) nth

frekuensi Gen f (Hz) fth

Tegangan Gen V (Volt)

Vth

1 0.309 0.047 1500 50 220

2 0.397 0.060 1496 49.87 218.87

3 0.356 0.054 1499 49.92 219.87

4 0.459 0.069 1499 49.83 217.15

5 0.331 0.050 1498 49.98 220

6 0.428 0.065 1496 49.96 219.64

7 0.389 0.059 1500 49.97 219.64

8 0.473 0.071 1494 49.95 215.88

9 0.557 0.084 1488 49.65 216.75

10 0.496 0.075 1496 49.72 216.41

11 0.594 0.090 1490 49.52 215.39

12 0.544 0.082 1490 49.81 215.97

13 0.484 0.073 1494 49.82 217.64

14 0.568 0.086 1480 49.57 214.53

15 0.528 0.080 1494 49.61 217.23

16 0.623 0.094 1482 49.59 214.74

17 0.653 0.099 1490 49.74 215.53

18 0.695 0.105 1476 49.53 213.35

19 0.683 0.103 1476 49.72 215.75

20 0.671 0.101 1482 49.48 214.14

Catatan :

Deviasi tegangan (Vd) = 1.4 % Deviasi frekuensi (fd) = 0.6 % Deviasi putaran (nd ) = 0.6 % Fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) antara C= 0. 309 – 0.695 g/l PLTMH beroperasi Normal

Adapun gambar bentuk karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen

(sd C) terhadap tegangan generator, frekuensi dan putaran diberikan

pada gambar 24, 25 dan 26.

Gambar 24. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap Tegangan generator V(volt) saat tidak hujan

.

Gambar 25. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap Frekuensi generator f (Hz) saat tidak ada hujan

Gambar 26. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap putaran turbin gen (rpm) n saat tidak hujan

B. Pemodelan settling Basin dan Pengaruhnya

a. Pemodelan Settling Basin Desain I

Dengan melakukan pemodelan saluran pengendap (settling Basin)

diharapkan dapat mereduksi pengaruh sedimen pada PLTMH sehingga

diperoleh kualitas pasokan daya listrik yang dalam batas standar

kelayakan pada frekuensi dan tegangan yang dikehendaki analisis dan

tampilan data pada setiap pemodelan ini dibagi dalam 2 variasi data

sebagai berikut :

1. Karakteristik saat hujan.

Dari Table 5 terlihat bahwa dari nilai rata-rata tegangan diperoleh

dari hasil pemodelan ini deviasi tegangan Vd = 14 %, deviasi frekuensi

fd = 4 % dan deviasi putaran nd = 4 % .

Tabel 5. Parameter fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) terhadap σc terhadap V,f dan n saat hujan pemodelan setling basin desain I

No sampel

Konsentrasi sedimen

c (g/l)

Fluktuasi sd C (g/l)

σc h D1

Putaran turbin/gen

n(rpm) n h D1

frekuensi f Gen (Hz) f h D1

Tegangan V Gen (Volt) V h D1

1 1.952 0.330 1442.62 48.14 188.62

2 1.909 0.323 1441.67 48.16 192.82

3 1.905 0.322 1442.81 48.12 192.97

4 1.952 0.330 1442.75 48.21 191.53

5 1.956 0.331 1441.82 48.36 191.58

6 1.955 0.331 1442.45 48.25 190.73

7 1.953 0.331 1441.48 48.33 189.89

8 1.964 0.332 1441.27 47.78 190.32

9 2.045 0.346 1440.81 48.27 187.57

10 2.028 0.343 1440.17 47.98 189.78

11 2.009 0.340 1439.95 48.23 190.97

12 2.047 0.347 1440.73 47.89 189.36

13 2.077 0.352 1438.54 47.76 187.58

14 2.072 0.351 1439.16 47.97 189.76

15 2.064 0.349 1440.48 47.72 187.95

16 2.110 0.357 1439.65 47.93 188.29

17 2.188 0.370 1439.42 47.67 188.52

18 2.176 0.368 1438.28 47.95 189.78

19 2.172 0.368 1438.83 47.69 187.97

20 2.289 0.387 1438.73 47.61 187.21

Catatan :

Deviasi tegangan (Vd) = 14 % Deviasi frekuensi (fd) = 4 % Deviasi putaran (nd) = 4 % Fluktuasi Kosentrasi sedimen antara C = 1.905 - 2.289 g/l PLTMH masih belum beroperasi Normal

Fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) pada desain I ini adalah

C = 1.00 – 2.50 g/l (sedang ), dari hasil pengukuran deviasi tegangan

terkoreksi 1.2 %, deviasi frekuensi dan putaran terkoreksi 1.1 %.

sementara fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) tereduksi pada kisaran

1.00 – 2.50 g/l sedang 2.50 – 5.00 g/l jelek. Dari data terukur pada

pemodelan desain I ini kondisi PLTMH masih berjalan dengan tidak

normal pada batas parameter tegangan, putaran dan frekuensi yang tidak

diijinkan. Namun demikian terjadi penurunan aktifitas sedimen dari

penerapan pemodelan settling basin desain I ini, hal ini terlihat

berkurangnya konsentrasi sedimen dan terjadinya kenaikan tegangan

frekuensi dan putaran. Model persamaan tegangan regresi linear dari

Fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap tegangan adalah

VhDI = f (σc hD1) = 214.4 - 71.5 σc hD1 . terhadap frekuensi f adalah :

fhDI = f (σc hD1) = 50.54 - 7.79 σc hD1 dan terhadap putaran n adalah :

nhDI = f (σc hD1) = 1465.6 - 72.6 σc hD1

, Gambar 27. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap Tegangan generator saat hujan dengan Pemodelan settling basin desain I.

Gambar 28. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap frekuensi generator saat hujan dengan Pemodelan settling basin desain I.

, Gambar 29. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap putaran turbin generator saat hujan dengan Pemodelan settling basin desain I.

2. Karakteristik saat selesai hujan.

Kondisi PLTMH sesaat selesai hujan terlihat dari tabel 6.

Tabel 6. Parameter fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) terhadap σc terhadap V,f dan n setelah hujan pemodelan setling basin desain I

No sampel

Konsentrasi sedimen c (g/l),

Fluktuasi sd C (g/l)

σc shD1

Putaran turbin/gen

n(rpm) n shD1

frekuensi

(Hz) f shD1

Tegangan Gen V (Volt) VshD1

1 1.532 0.234 1449.87 48.47 197.58

2 1.527 0.233 1449.75 48.57 197.68

3 1.523 0.233 1449.58 48.49 197.87

4 1.532 0.234 1448.52 48.53 197.36

5 1.590 0.243 1449.21 48.41 197.48

6 1.542 0.236 1447.96 48.39 194.65

7 1.538 0.235 1448.89 48.59 195.89

8 1.591 0.243 1448.37 48.35 196.22

9 1.681 0.257 1447.51 48.29 195.54

10 1.651 0.252 1446.89 48.43 196.76

11 1.616 0.247 1448.67 48.37 195.18

12 1.682 0.257 1446.53 48.31 195.21

13 1.743 0.266 1447.16 48.25 195.42

14 1.729 0.264 1446.61 48.27 194.67

15 1.683 0.257 1447.72 48.23 194.86

16 1.782 0.272 1446.28 48.33 194.18

17 1.840 0.281 1445.62 48.19 194.58

18 1.831 0.280 1445.83 48.05 193.78

19 1.804 0.276 1445.51 48.17 194.92

20 1.847 0.282 1445.93 48.21 193.37

Catatan :

Deviasi tegangan (Vd) = 11 % Deviasi frekuensi (fd) = 3.5 % Deviasi putaran (nd) = 3.5 % Fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) antara C = 1.532 – 1.847 g/l PLTMH masih belum beroperasi Normal

Penerapan pemodelan settling basin desain I pada saat selesai

hujan mempercepat aktifitas berkurangnya sedimen namun PLTMH

masih berjalan dengan tidak normal . Deviasi tegangan masih > 5 % dan

frekuensi dan putaran masih > 2 % , . Dari tabel 8 juga terlihat bahwa dari

nilai rata-rata tegangan diperoleh deviasi tegangan Vd = 11 %, deviasi

frekuensi fd = 3.5 % dan deviasi putaran nd = 3.5 % pada fluktuasi

konsentrasi sedimen (sd C) C = 1.00 – 2.50 g/l (sedang ),. Model

persamaan regresi linear tegangan VshD1 = 211.6 – 62.9 σc shD1 dan

karakteristiknya gambar 30.

Gambar 30. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap tegangan generator V saat selesai hujan dengan Pemodelan settling basin desain I.

Dari tabel 6 model persamaan regresi linear dari frekuensi dan

putaran yaitu fshD1 = f (σc h shD1) = 50.17 – 7.19 σc h shD1, dan

nshD1 = f (σc h shD1) = 1466.8 – 75.37 σc h shD1 karakteristiknya pada

gambar 31.dan 32.

Gambar 31. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap frekuensi generator f saat selesai hujan dengan Pemodelan settling basin desain I

Gambar 32. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap putaran turbin generator n saat selesai hujan dengan Pemodelan settling basin desain I

b. Pemodelan Settling Basin Desain II.

Dari Pemodelan Settling Basin Desain I reduksi pengaruh sedimen

pada PLTMH belum memperoleh kualitas pasokan daya listrik yang

standar. Sehingga dilanjutkan dengan Pemodelan Settling Basin Desain II

1. Karakteristik saat hujan.

Dari tabel 7 terlihat bahwa dari nilai rata-rata tegangan diperoleh

deviasi tegangan Vd = 10 %, deviasi frekuensi fd = 3 % dan deviasi

putaran nd = 3 % fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) C = 1.00 – 2.50

g/l (sedang). Dari data parameter terukur dan terhitung maka pada

pemodelan desain II ini perubahan fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C)

berubah dari posisi jelek menjadi sedang, sehingga kondisi PLTMH

berjalan membaik walaupun belum dalam kondisi normal pada batas

parameter tegangan masih diatas 5 % , sedangkan putaran dan

frekuensi masih diatas 2 % , dengan demikian terjadi penurunan aktifitas

sedimen dari penerapan pemodelan desai II ini . Model persamaan

regresi linear tegangan adalah VhD2 = f(σchD2) = 305.3 – 484.75 σchD2

karakteristiknya pada gambar 33 : Model persamaan regresi linear dari

frekuensi diperlihatkan oleh fhD2 = f(σchD2) = 56.55 - 35.48 σchD2 dan

karakteristiknya ditampilkan pada gambar 34. Demikian juga model

persamaan regresi linear untuk putaran diberikan oleh persamaan regresi

linier nhD2 =1544.13 - 400.67 σc hD2 karakteristiknya diperlihatkan

gambar 33.

Tabel 7. Parameter fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap V,f dan n saat hujan pada Pemodelan Settling Basin Desain II

No sampel

Konsentrasi sedimen

c (g/l)

Fluktuasi sd C (g/l)

σc hD2

Putaran turbin/gen

n(rpm) n hD2

frekuensi

(Hz) f hD2

Tegangan Gen V (Volt) v hD2

1 1.458 0.217 1456.92 48.61 201.42

2 1.455 0.217 1456.74 48.86 199.82

3 1.452 0.216 1457.41 48.78 200.87

4 1.462 0.218 1457.65 48.74 200.28

5 1.472 0.219 1456.52 48.92 198.41

6 1.469 0.219 1457.14 48.66 199.58

7 1.467 0.218 1457.87 48.64 198.82

8 1.476 0.220 1455.89 48.57 199.23

9 1.485 0.221 1456.31 48.53 197.51

10 1.481 0.220 1455.61 48.91 198.75

11 1.478 0.220 1454.95 48.8 196.94

12 1.487 0.221 1455.26 48.59 198.35

13 1.493 0.222 1455.48 48.82 198.52

14 1.491 0.222 1454.75 48.55 197.71

15 1.489 0.222 1454.27 48.88 196.89

16 1.511 0.225 1454.75 48.84 196.73

17 1.500 0.223 1453.83 48.68 196.92

18 1.495 0.223 1455.26 48.71 198.35

19 1.519 0.226 1453.14 48.72 195.96

20 1.516 0.226 1454.38 48.76 195.51

Catatan :

Deviasi tegangan (Vd) = 10 % Deviasi frekuensi (fd) = 3 % Deviasi putaran (nd) = 3 % Fluktuasi Kosentrasi sedimena si antara C = 1.452 – 1.519 g/l PLTMH masih belum beroperasi Normal

Gambar 33. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap tegangan generator V saat hujan dengan Pemodelan settling basin desain II

Gambar 34. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap frekuensi generator f saat hujan dengan Pemodelan settling basin desain II

Gambar 35. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap putaran turbin- generator n saat hujan dengan Pemodelan settling basin desain II

2. Karakteristik saat selesai hujan.

Dari Tabel 8 dengan berkurangnya aktifitas sedimen disebabkan

selesainya hujan dampak pengaruh aktifitasnya hujan di hulu sungai, dan

juga penerapan pemodelan desai II diperoleh deviasi tegangan Vd = 8 %,

deviasi frekuensi fd = 2 % dan deviasi putaran nd = 2 % pada

fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) C = 1.00 – 2.50 g/l (sedang).

Persamaan regresi linear dari Fluktuasi sedimen (sd C) σc terhadap

tegangan generator V adalah VshD2 = f(σcshD2) = 259.34 – 281.99 σcshD2,

Persamaan regresi linear dari Fluktuasi sedimen (sd C) σc terhadap

Putaran turbin- Generator nshD2 = f(σcshD2) = 1522.47 – 297.49 σc shD2

Persamaan regresi linear dari fluktuasi sedimen (sd C) σc terhadap

frekuensi generator adalah f shD2 = f(σcshD2) = 54.88 + 29.11 σc shD2

Dan gambar karakteristiknya diperlihatkan gambar 34, 35 dan 36.

Gambar 36. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap tegangan generator V setelah hujan dengan Pemodelan settling basin desain II

Gambar 37. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap frekuensi generator f setelah hujan dengan Pemodelan settling basin desain II

Tabel 8. Parameter fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap V f dan n, setelah hujan pada Pemodelan Desain II

No sampel

konsentrasi sedimen c (g/l),

Fluktuasi sd C (g/l)

σc shD2

Putaran turbin/gen

n(rpm) n shD2

frekuensi

(Hz) f shD2

Tegangan Gen V (Volt) V shD2

1 1.365 0.196 1463.95 49.14 204.35

2 1.358 0.195 1464.64 49.21 204.24

3 1.352 0.194 1464.43 49.22 204.94

4 1.369 0.196 1464.28 49.21 203.14

5 1.385 0.199 1463.55 49.09 204.12

6 1.379 0.198 1463.36 49.07 203.24

7 1.375 0.197 1464.85 49.19 204.24

8 1.389 0.199 1462.85 49.14 203.14

9 1.402 0.201 1461.95 49.06 203.54

10 1.399 0.201 1463.75 49.02 201.97

11 1.396 0.200 1462.97 49.06 202.94

12 1.407 0.202 1462.38 49.04 202.24

13 1.432 0.205 1462.65 48.96 201.04

14 1.427 0.205 1461.75 48.98 201.74

15 1.412 0.202 1461.53 48.91 202.31

16 1.443 0.207 1460.35 48.88 200.92

17 1.440 0.207 1460.85 48.79 200.94

18 1.437 0.206 1460.65 48.84 201.14

19 1.450 0.208 1461.25 48.82 200.89

20 1.447 0.208 1460.45 48.86 201.14

Catatan :

Deviasi tegangan (Vd) = 8 % Deviasi frekuensi (fd) = 2 % Deviasi putaran (nd) = 2 % Fluktuasi Kosentrasi sedimen antara C = 1.352 – 1.450 g/l PLTMH berangsur beroperasi Normal

Gambar 38. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc Terhadap putaran turbin Gen n saat setelah hujan dengan Pemodelan Settling Basin Desain II. c. Pemodelan Settling Basin Desain III

Setelah Pemodelan Settling Basin Desain II dilakukan, reduksi

pengaruh sedimen pada PLTMH terjadi perubahan namun untuk

memperoleh kualitas pasokan daya listrik yang dalam batas standar

kelayakan pada frekuensi dan tegangan yang dikehendaki, penelitian ini

dilanjutkan dengan Pemodelan Settling Basin Desain III .

Pada model setling basin desain III penurunan aktifitas sedimen

telah melalui dua model sebelumnya yakni model settling basin desain I

dan model setling basin desain II, yang sedemikian rupa di desain secara

kaskade sehingga menghasilkan pereduksian sedimen bertingkat .

dengan pengambilan data data air dari kareteristik diperlihatkan Dari tabel

9 terlihat nilai tegangan, frekuensi dan putaran diperoleh

Tabel 9 . Parameter fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap V , f, n saat hujan pada pemodelan desain III.

No sampel

Konsentrasi sedimen c (g/l),

Fluktuasi sd C (g/l),

σc hD3

Putaran turbin/gen n(rpm)

nhD3

frekuensi

(Hz) f hD3

Tegangan Gen V (Volt) V hD3

1 1.179 0.153 1478.85 49.35 215.83

2 1.171 0.152 1478.65 49.33 215.17

3 1.160 0.151 1479.25 49.39 215.94

4 1.188 0.154 1478.35 49.37 215.24

5 1.217 0.158 1479.75 49.31 214.04

6 1.209 0.157 1477.62 49.23 214.64

7 1.198 0.155 1479.89 49.27 215.42

8 1.223 0.159 1477.85 49.29 214.54

9 1.250 0.162 1476.75 49.21 213.14

10 1.241 0.161 1479.53 49.17 214.74

11 1.238 0.161 1478.57 49.25 213.84

12 1.259 0.163 1475.63 49.17 213.14

13 1.286 0.167 1477.41 49.06 212.54

14 1.277 0.166 1475.52 49.19 211.75

15 1.268 0.165 1476.31 49.13 213.94

16 1.323 0.172 1476.52 49.02 211.74

17 1.295 0.168 1476.83 49.04 211.11

18 1.323 0.172 1476.52 49.02 211.74

19 1.340 0.174 1472.51 49.06 211.23

20 1.335 0.173 1475.81 49.09 211.82

Catatan :

Deviasi tegangan (Vd) = 3 % Deviasi frekuensi (fd) = 1.5 % Deviasi putaran (nd) = 1.6 % Fluktuasi Kosentrasi sedimen antara C = 1.16 – 1.340 g/l PLTMH beroperasi Normal

Dari data terukur deviasi tegangan Vd = 3 %, deviasi frekuensi

fd = 1 % dan deviasi putaran nd = 1 % fluktuasi konsentrasi sedimen

(sd C) C = 1.00 – 2.50 g/l (sedang) dimana kondisi PLTMH sudah

beroperasi normal. Pada pemodelan desain III ini perubahan fluktuasi

konsentrasi sedimen (sd C) berubah dari posisi sedang menjadi baik,

sehingga kondisi PLTMH beroperasi dalam kondisi pada batas parameter

deviasi tegangan sudah dibawah 5 % , sedangkan deviasi putaran dan

deviasi frekuensi 1 % , dengan demikian terjadi penurunan aktifitas

sedimen dari penerapan pemodelan desain III ini berada dalam posisi

ideal dari pemodelan settling basin yang dikehendaki . Persamaan regresi

linear dari Fluktuasi sedimen (sd C) σc terhadap tegangan generator V,

serta frekuensi generator f adalah VhD3 = f(σchD3) = 247.13 + 206.92 σchD3

:dan fhD3 = f(σchD3) = 51.7 – 15.6σchD3 pada gambar 39 dan 40.

Gambar 39. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap tegangan generator V saat hujan dengan Pemodelan settling basin desain III.

Persamaan regresi linear dari Fluktuasi sedimen (sd C) σc terhadap

puratan turbin –generator diberikan nhD3 = f(σchD3) = 1508.5 – 192.2chD3.

sedangkan karakteristiknya diperlihatkan gambar 41.

Gambar 40. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap frekuensi generator f saat hujan dengan Pemodelan settling basin desain III.

Gambar 41. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap Putaran turbin generator n saat hujan dengan Pemodelan settling basin desain III

C. Analisis Pengaruh Kualitas air pada Pembangkit Tenaga Listrik

1. Analisa perhitungan Fenomena Berat Jenis Air

Analisis pengaruh konsentrasi fluktuasi sedimen pada PLTMH pada

saat hujan dengan melihat pada persamaan 3. dan 5.

Daya teoritis :

P = g h Q

g = grafitasi bumi ( m / det2)

air = 1000 kg/ m3 (air murni standar 40 c )

k = g x air ; daya kuda (dk) = 75 kg-m / det ; 1 dk = 0.736 kW

h = Tinggi air dan draft tube = 1.75 m

Q = pada 6 unit pembangkit = 1.96 m3/ det = 0.327 m3/det /unit

Daya teoritis generator untuk masing masing efisiensi

turbin tur = 0.7 ; generator gen = 0.95 ; Draft tube drft tub= 0.95

P = K h Q tot (kW) = 9.81 x 1.75 x 0.327 x 0.7 x 0.95 x 0.95

P = 3.50 (kW)

2. Analisis Pengaruh Fluktuasi Konsentrasi Sedimen pada PLTMH

Pada saat musim penghujanan dari pengamatan lapangan terlihat

bahwa terjadi kekeruhan air disebabkan terangkatnya sedimen tanah

sangat berpengaruh pada kualitas daya listrik yang dihasilkan. Dari

tabel 1 diperoleh Konsentrasi sedimen pada sampel datanya adalah :

C = 3.864 g / l. 1 m3 = 1000 liter maka kosentrasi sedimen

C dalam 1000 liter = 3.864 x 1000 = 3.864 kg sehingga

1 = 1003,864 kg/ m3 sehingga konstanta k1 yang diperoleh adalah

Maka daya yang dihasilkan adalah :

P = K h Q tot (kW) = 9.8513 x 1.75 x 0.3266 x 0.7 x 0.95 x 0.95

= 3.557 KW

Konsentrasi sedimen pada sampel data 2.

C = 2.987 g/l.

2 = 1002,987 kg/ m3

Konsentrasi sedimen pada sampel data 3.

C = 3.843 g / l.

3 = 1003.843 kg/ m3

Untuk selanjutnya dari 20 sampel PLTMH yang diamati pada saat hujan

tanpa ada pemodelan diberikan dalam tabel 10 dibawah ini.

Tabel 10. Pengaruh Konsentrasi sedimen PLTMH saat hujan terhadap konstanta k dan hasil daya teoritis

Sampel No

Konsentrasi sedimen

c (g/l)

Koreksi konstanta

k

Daya Teoritis dihasilkan

P (kW)

1 3.864 9.8513 3.5571

2 2.987 9.8426 3.5540

3 3.843 9.8510 3.5570

4 3.267 9.8454 3.5549

5 2.965 9.8424 3.5539

6 3.864 9.8513 3.5571

7 3.663 9.8493 3.5563

8 3.683 9.8495 3.5564

9 2.875 9.8415 3.5536

10 2.792 9.8407 3.5533

11 2.889 9.8417 3.5536

12 2.776 9.8406 3.5532

13 3.643 9.8491 3.5563

14 2.756 9.8404 3.5531

15 3.487 9.8476 3.5557

16 2.586 9.8387 3.5525

17 3.467 9.8474 3.5557

18 2.562 9.8385 3.5524

19 3.447 9.8472 3.5556

20 2.551 9.8384 3.5524

Dari hasil perhitungan daya teoritis yang dipengaruhi oleh kosentrasi

sedimen dibandingkan dengan daya teoritis pada standar perhitugan

kuwalitas air murni pada suhu 4o C mempunyai perbedaan daya yang

mempunyai selisih nilai yang signifikan, dan ini akan mempengaruhi

tegangan dan pada gilirannya akan mempengarui frekuensi dan putaran

generator.

3. Analisis Pengaruh pada Pengaturan PLTMH

Dalam suatu sistem pembangkitan listrik, terdapat kontrol agar

pembangkitan energi dapat berjalan optimal dan menghasilkan energi

sesuai target yang ditetapkan, dengan standar parameter Tegangan,

putaran dan frekuensi yang diizinkan. Sistem kontrol pada pembangkitan

listrik juga berperan untuk menjaga keamanan dan realibilitas sistem.

dimana hal ini terlihat seperti pada gambar 45 berikut ini.

Pteoritis Tmek Tel

Pm P = Pa = Pe - Pm Pe

Gambar 42. Sistem pengaturan Pada Pembangkit listrik tenaga air

Keadaan stabil jika Tmekanis = Telektris mesin dalam putaran sinkron

sehingga Jika Pm = Pe maka kondisi generator stabil (steady state)

Sehingga Pa = Pe - Pm Pada musim hujan Pm > Pe

Pada prinsipnya daya dan tegangan yang dimiliki oleh PLTMH adalah

tegangan name plate Generator itu sendiri . dengan adanya hujan maka

Turbin

Governor

Frequency Control

Frequency sensor

Voltage sensor

Exiter AVR

Generator

arus yang dihasilkan dari daya teoritis pada tabel 10 dari persamaan 28

dimana P1 = 3.5571 kW maka diperoleh arus sebesar :

I1 = P / Ea cosuntuk cos = 1

I1 = 3.5571 (10)3 (W) / 220 (V) = 16.168 Amp.

Maka tegangan generator yang dihasilkan dari persamaan 29 dengan

daya yang ada pada generator PLTMH adalah :

V = 3000 (W) / 16.164 (A) = 185.547 Volt.

Selanjutnya untuk daya teoritis P2

P2 = 3.5540 kW dari tabel 10 maka

I2 = 3.5540 (10)3 (W) / 220 (V) = 16.154 Amp.

Maka tegangan generator adalah

V = 3000 / 16.154 = 185.709 Volt

Untuk selanjutnya dengan perhitungan yang sama diperoleh hasil

perhitungan dalam Tabel 11 sebagai berikut :

Tabel 11. Pengaruh konsentrasi sedimen saat hujan terhadap daya teoritis serta tegangan yang dihasilkan

Sampel No

Koreksi konstanta

k

Daya Teoritis

dihasilkan P (kW)

Arus yang dihasilkan

A

Tegangan yang

dihasilkan V

1 9.8513 3.5571 16.168 185.547

2 9.8426 3.5540 16.154 185.709

3 9.8510 3.5570 16.168 185.550

4 9.8454 3.5549 16.159 185.657

5 9.8424 3.5539 16.154 185.713

6 9.8513 3.5571 16.168 185.547

7 9.8493 3.5563 16.165 185.584

8 9.8495 3.5564 16.166 185.580

9 9.8415 3.5536 16.153 185.730

10 9.8407 3.5533 16.151 185.745

11 9.8417 3.5536 16.153 185.727

12 9.8406 3.5532 16.151 185.748

13 9.8491 3.5563 16.165 185.587

14 9.8404 3.5531 16.151 185.752

15 9.8476 3.5557 16.162 185.616

16 9.8387 3.5525 16.148 185.783

17 9.8474 3.5557 16.162 185.620

18 9.8385 3.5524 16.147 185.788

19 9.8472 3.5556 16.162 185.624

20 9.8384 3.5524 16.147 185.790

Selanjutnya dimana tegangan pada terminal yang mempunyai hubungan

dengan putaran dan frekuensi yaitu dari persamaan 17: Ea = V = c n

a dan persamaan 16. n= 60f / P dimana konstanta mesin bukan

merupakan ketentuan ukuran yang harus dicantumkan pada name plate

pada setiap produksi dipasaran. Dari persamaan itu terlihat Tegangan

berbanding lurus dengan putaran mesin dan frekuensinya, maknanya

naik dan turun tegangan akan diikuti oleh putaran dan frekuensi.

D. Konsentrasi Sedimen pada Saluran Irigasi di Provinsi Gorontalo

1. Kondisi Irigasi di Provinsi Gorontalo.

Potensi saluran irigasi tersebar di seluruh Indonesia sangat besar

sehingga sekarang tengah dilirik oleh pemerhati renewable energi.

Potensi Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) ini akan

bertambah dengan adanya pemanfaatan saluran irigasi, dimana

keberadaan saluran irigasi ini kondisinya berada dekat daerah pemukiman

penduduk, sedangkan potensi PLTMH yang umumnya berada jauh dari

pemukiman masyarakat, hal ini disebabkan level ketinggian yang

memenuhi syarat ada terdapat dilokasi pegunungan. Dengan desain

turbin jenis Open Flume Propeller yang memerlukan daraft tube sebagai

saluaran pembuangannya , maka fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C)

dari penelitian ini mempengaruhi kinerja turbin maka sebelum

pemasangannya pada saluran irigasi perlu diketahui kondisi fluktuasi

konsentrasi sedimennya pada saluran irigasi dan bagai mana efisiensi

Bangunan Penagkap Sedimen (BPS) yang dipasang disetiap saluran

irigasi. Dari beberapa penelitian yang dilakukan efisiensi Bangunan

Pengendap Sedimen rata-rata berada dibawah kisaran 70 % , dimana hal

ini tergantung dari pola pemeliharaan irigasi di suatu daerah aliran irigasi

dan juga karakteristik sedimen sungai yang mensuplai jaringan irigasi

disetiap daerah kawasan irigasi.

Tabel 12. Potensi Irigasi Provinsi Gorontalo

Daerah Pengamatan

Nama Irigasi Kecamatan Kabupaten

01

1 Irigasi Lomaya Bolango utara

Bone Bolango

2 Iirigasi Alale Suwawa tengah

Bone Bolango

3 Irigasi Pilohayanga

Bulango Utara

Bone Bolango

02

4 Irigasi Alo Bongomeme Gorontalo

5 Irigasi Pohu Bongomeme Gorontalo

6 Irigasi Molalahu Tibawa Gorontalo

7 Irigasi Huludu itango

Limboto Gorontalo

03

8 Irigasi Leboto Kwandang Gorontalo Utara

9 Irigasi Posso Kwandang Gorontalo Utara

10 Irigasi Soklat Atinggola Gorontalo Utara

11 Irigasi Didingga Tolinggula Gorontalo Utara

12 Irigasi Pulu Henti Sumalata Gorontalo Utara

13 Irigasi Buloila Kiri Sumalata Gorontalo Utara

14 Irigasi Buloila Kanan

Sumalata Gorontalo utara

15 Irigasi Tolinggula Tolinggula Gorontalo Utara

04

16 Irigasi Bongo Tua Paguyaman Bualemo

17 Irigasi Mutiara Wonosari Bualemo

18 Irigasi Buila Motilango Gorontalo 19 Irigasi Hunggalua Motilango Gorontalo

20 Irigasi Tombiu Tolangohula Gorontalo

21 Irigasi Bongo Tolangohula Gorontalo

22 Irigasi Mohiyolo Asparaga Gorontalo

23 Irigasi Bumela Boliohuto Gorontalo

05

24 Irigasi Taluduyuno

Taluduyuno Pohuwato

25 Irigasi Balayo Tabulo Pohuwato

26 Irigasi arangetan Padengo Pohuwato

27 Irigasi Iloheluma Iloheluma Pohuwato

28 Irigasi Molosipat Molosipat Pohuwato

29 Irigasi Bunuyo Soginti Pohuwato

30 Irigasi Marisa IV Panca Karsa Pohuwato

31 Irigasi Tabulo Bendungan Pohuwato

2. Perhitungan Efisiensi Bangunan BPS

Untuk menghitung efisiensi Bangunan Penangkap Sedimen (BPS)

yang merupakan suatu bangunan kelengkapan irigasi pada jaringan irigasi

yang tersebar sepanjang jaringan-jaringan irigasi provinsi Gorontalo dari 5

pos Pengamatan.

Pada pos pengamatan 01 Kabupaten Bone Bolango parameter

yang di peroleh adalah :

Tinggi air H : 1.19 m

Luas penampang A : 6.798 m2

Kecepatan aliran V : 0.94 m/det

Fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) input Ci : 0.776 g/l

Fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) output CO : 0.271 g/l

Sehingga

Q = A x V x H

= 3.966 m3 / det

QSi = Q Ci

= 3.966 x 0.776

= 3.101 kg/det

QSo = Q CO

= 3.966 x 0.271

= 1.083 kg/det

Maka dari persamaan 15 diperoleh efisiensinya adalah

EP = (3.101 – 1.083) / 3.101 x 100

= 65.08 %

Dari 10 sampel pengukuran dengan cara yang sama maka diperoleh data

untuk keseluruhan sampel BPS saluran Irigasi Provinsi Gorontalo dalam

tabel 16, 17, 18, 19 dan 20, Dari pengamatan sampel dari 5 daerah

pengamatan operasional saluran irigasi di provinsi gorontalo terlihat

tingkat efisiensi BPS yang masih rendah, oleh karenanya pemodelan

desain settling basin yang kami rancang dalam penelitian inii bisa

mengoptimalkan pengoperasian PLTMH pada saluran irigasi.

Tabel 13. Data Efisiensi BPS untuk sampel daerah Irigasi Pengamatan 01 Kab. Bone Bolango Provinsi Gorontalo

No

H

A

V

Q

Angkutan Sedimen

masuk BPS

Angkutan sedimen

keluar BPS

Ep (%)

Ci Qsi Co Qso

(m) (m2) (m/det) m3/det g/l kg/det g/l kg/det

1 1.19 6.798 0.494 3.996 0.776 3.101 0.271 1.083 65.08

2 1.19 6.785 0.484 3.908 0.789 3.083 0.275 1.075 65.15

3 1.19 6.774 0.476 3.837 0.776 2.978 0.279 1.071 64.05

4 1.19 6.768 0.464 3.737 0.769 2.874 0.271 1.013 64.76

5 1.19 6.754 0.459 3.689 0.753 2.778 0.269 0.992 64.28

6 1.19 6.747 0.446 3.581 0.749 2.682 0.268 0.960 64.22

7 1.19 6.732 0.434 3.477 0.776 2.698 0.272 0.946 64.95

8 1.19 6.725 0.429 3.433 0.776 2.664 0.275 0.944 64.56

9 1.19 6.717 0.419 3.349 0.789 2.642 0.277 0.928 64.89

10 1.19 6.708 0.404 3.225 0.753 2.428 0.274 0.884 63.61

Tabel 14. Data Efisiensi BPS untuk sampel daerah Irigasi Pengamatan 02 Kab. Gorontalo Provinsi Gorontalo

Tabel 15. Data Efisiensi BPS untuk sampel daerah Irigasi Pengamatan 03 Kab. Gorontalo Utara Prov. Gorontalo

No

H

A

V

Q

Angkutan sedimen

masuk BPS

Angkutan sedimen

keluar BPS

Ep (%)

Ci Qsi Co Qso

(m) (m2) (m/det) m3/det g/l kg/det g/l kg/det

1 1.48 7.798 0.394 4.547 0.895 4.070 0.291 1.323 67.49

2 1.48 7.783 0.384 4.423 0.893 3.950 0.297 1.314 66.74

3 1.48 7.776 0.374 4.304 0.889 3.826 0.293 1.261 67.04

4 1.48 7.768 0.374 4.300 0.890 3.827 0.290 1.247 67.42

5 1.48 7.759 0.394 4.524 0.887 4.013 0.292 1.321 67.08

6 1.48 7.747 0.384 4.403 0.892 3.927 0.288 1.268 67.71

7 1.48 7.739 0.394 4.513 0.888 4.007 0.287 1.295 67.68

8 1.48 7.768 0.394 4.530 0.896 4.059 0.289 1.309 67.75

9 1.48 7.798 0.394 4.547 0.897 4.079 0.294 1.337 67.22

10 1.48 7.783 0.384 4.423 0.889 3.932 0.289 1.278 67.49

No

H

A

V

Q

Angkutan sedimen

masuk BPS

Angkutan Sedimen

keluar BPS

Ep (%)

Ci Qsi Co Qso

(m) (m2) (m/det) m3/det g/l kg/det g/l kg/det

1 1.35 6.897 0.564 5.251 0.987 5.183 0.359 1.885 63.63

2 1.35 6.896 0.568 5.288 0.993 5.251 0.363 1.919 63.44

3 1.35 6.893 0.559 5.202 0.989 5.145 0.365 1.899 63.09

4 1.35 6.892 0.567 5.275 0.978 5.159 0.367 1.936 62.47

5 1.35 6.891 0.558 5.191 0.988 5.129 0.358 1.858 63.77

6 1.35 6.897 0.564 5.251 0.986 5.178 0.362 1.901 63.29

7 1.35 6.894 0.564 5.249 0.989 5.191 0.357 1.874 63.90

8 1.35 6.897 0.564 5.251 0.987 5.183 0.364 1.912 63.12

9 1.35 6.892 0.564 5.248 0.986 5.174 0.361 1.894 63.39

10 1.35 6.897 0.564 5.251 0.986 5.178 0.362 1.901 63.29

Tabel 16. Data Efisiensi BPS untuk sampel daerah Irigasi Pengamatan 04 Kab.Boalemo dan Kab. Gorontalo Prov. Gorontalo

Tabel 17. Data efisiensi BPS untuk sampel daerah Irigasi Pengamatan 05 Kab. Pohuato Prov. Gorontalo

No

H

A

V

Q

Angkutan sedimen

masuk BPS

Angkutan sedimen

keluar BPS

Ep (%)

Ci Qsi Co Qso

(m) (m2) (m/det) m3/det g/l kg/det g/l kg/det

1 1.45 6.897 0.462 4.620 1.458 6.736 0.557 2.574 61.80

2 1.45 6.894 0.464 4.638 1.457 6.758 0.555 2.574 61.91

3 1.45 6.885 0.464 4.632 1.461 6.768 0.559 2.589 61.74

4 1.45 6.891 0.464 4.636 1.463 6.783 0.561 2.601 61.65

5 1.45 6.887 0.464 4.634 1.462 6.774 0.563 2.609 61.49

6 1.45 6.883 0.464 4.631 1.456 6.743 0.565 2.616 61.20

7 1.45 6.892 0.464 4.637 1.454 6.742 0.556 2.578 61.76

8 1.45 6.889 0.464 4.635 1.465 6.790 0.562 2.605 61.64

9 1.45 6.896 0.464 4.640 1.453 6.741 0.558 2.589 61.60

10 1.45 6.895 0.464 4.639 1.460 6.773 0.556 2.579 61.92

No

H

A

V

Q

Angkutan Sedimen

masuk BPS

Angkutan sedimen

keluar BPS

Ep (%)

Ci Qsi Co Qso

(m) (m2) (m/det) m3/det g/l kg/det g/l kg/det

1 1.49 8.897 0.564 7.477 3.459 25.862 1.211 9.054 64.99

2 1.49 8.893 0.494 6.546 3.458 22.635 1.234 8.077 64.31

3 1.49 8.895 0.563 7.462 3.457 25.795 1.231 9.185 64.39

4 1.49 8.887 0.565 7.482 3.460 25.886 1.215 9.090 64.88

5 1.49 8.875 0.559 7.392 3.458 25.562 1.219 9.011 64.75

6 1.49 8.896 0.564 7.476 3.459 25.859 1.225 9.158 64.59

7 1.49 8.891 0.574 7.604 3.459 26.303 1.227 9.330 64.53

8 1.49 8.889 0.561 7.430 3.459 25.701 1.221 9.072 64.70

9 1.49 8.886 0.562 7.441 3.459 25.738 1.212 9.018 64.96

10 1.49 8.894 0.564 7.474 3.459 25.853 1.216 9.089 64.85

BAB V

PENUTUP

A. KESIMPULAN

Dari pembahasan masalah maka kesimpulan penelitian ini adalah

sebagai berikut :

9. Pada uji analisis statistika adanya korelasi yang negatif antara fluktuasi

kosenrtasi sedimentasi C (g/l) dengan tegangan generator (Volt),

putaran turbin-generator n (rpm), dan frekuensi f (Hz) artinya apabila

fluktuasi konsenrtasi sedimentasi C naik maka tegangan generator,

putaran turbin-generator n (rpm), dan frekuensi f (Hz) dari PLTMH

akan turun. Dari uji hipotesa terlihat pengaruh konsentrasi sedimentasi

C (g/l) pada tegangan generator PLTMH didapatkan nilai t-tabel (0.05,

18) adalah sebesar 2.101, nilai tersebut apabila dibandingkan dengan

t-hitung sebesar 16.92 maka t-hitung > t tabel pada α = 5%, sehingga

keputusannya adalah menolak Ho dan menerima H1 artinya terdapat

hubungan yang signifikan antara kosenrtasi sedimentasi (C), dengan

variabel tegangan (V), frekuensi (Hz) dan Putaran (rpm)

10. Dari riset pemodelan settling basin untuk PLTMH jenis turbin propeller

open flume pada saluran Irigasi dari 9 skenario keadaan dari 3 model

desain diperoleh hal sebagai berikut :

a. Kondisi PLTMH tanpa Pemodelan Setling Basin saat hujan.

Vd = 17,6 %, Fd = 6,8 %, Nd = 6,8 % pada fluktuasi konsentrasi

sedimentasi C antara 2.551 (g/l) PLTMH beroperasi tidak

normal.

b. Kondisi PLTMH Pemodelan Setling Basin Desain I saat hujan.

Vd = 13,8 %, Fd = 3,9 % , Nd = 3,9 % pada fluktuasi

konsentrasi sedimentasi C antara 1.905 (g/l) dan 2.289 (g/l)

PLTMH masih tidak normal.

c. Kondisi PLTMH Pemodelan Setling Basin Desain II saat hujan.

Vd = 10 %, Fd = 3 % , Nd = 3 % pada fluktuasi konsentrasi

sedimentasi C antara 1.452 (g/l) dan 1.519 (g/l) PLTMH

beroperasi belum normal.

d. Kondisi PLTMH Pemodelan Setling Basin Desain III saat hujan.

Vd = 3 %, Fd = 1.5 % Nd = 1.6 % pada fluktuasi konsentrasi

sedimentasi C antara 1.160 (g/l) dan 1.340 (g/l) PLTMH

beroperasi normal.

11. Dari hasil pembahasan yang merupakan nilai kebaharuan (novelty)

dari riset ini adalah fluktuasi konsentrasi sedimentasi C pada kategori

untuk operasi normal pada PLTMH saluran Irigasi jenis turbin Open

Flume adalah pada nilai rata rata konsentrasi sedimentasi C = 1.249

(g/l) dan nilai minimum konsentrasi sedimentasi C = 1.160 (g/l), Dari

pemodelan settling basin desain III kondisi PLTMH kondisi normal

12. Hasil perhitungan efisiensi sampel Bangunan Penangkap Sedimen

(BPS) yang tersebar sepanjang jaringan-jaringan irigasi provinsi

Gorontalo dari 5 Pos Pengamatan saluran irigasi Pos Pengamatan 01

Kabupaten Bone Bolango nilai Efisiensi BPS adalah 64.55 %. Pos

Pengamatan 02 Kabupaten Gorontalo nilai Efisiensi BPS 67.36 %. Pos

Pengamatan 03 Kabupaten Gorontalo Utara nilai Efisiensi BPS 63.34

%.

Pos Pengamatan 04 Kabupaten Bualemo dan Kabupaten Gorontalo

nilai Efisiensi BPS 64.69%. Pos Pengamatan 05 Kabupaten Pohuwato

nilai Efisiensi BPS 61.67 %.

B. SARAN

1. Disarankan dapat melakukan uji skala laboratorium untuk

mendapatkan pengembangan pengaruh sedimentasi pada putaran

turbin propeller open flume dimana diperoleh kelayakan pemasangan

PLTMH tersebut pada titik-titik lokasi tertentu pada jaringan Irigasi

diprovinsi Gorontalo.

2. Oleh karena maraknya memanfaatkan potentsi irigasi yang ada maka

sangat diperlukan untuk melakukan analisis persoalan turbolensi air

dan sifat hidrolika lainnya seperti kualitas kekeruhan air akan

mempengaruhi frekuensi dan frekuensi tegangan

3. Dengan demikian paradigma yang diharapkan dari hasil penelitian ini

adalah rancangan desain irigasi yang dengan rekonstruksi saluran

dengan memakai analisa hidrolika terapan, penempatan turbin

pembangkit yang tepat yang terkait dengan debit air yang tersedia dan

tinggi tekanan air yang ada untuk membangkitkan daya listrik pada

setiap lokasi air terjun pada saluran irigasi serta menjadi rujuk bagi

perencanaan pembangunan irigasi di seluruh Indonesia.

DAFTAR PUSTAKA

Abgottspon André, et all (2013) Monitoring Suspended Sediment and

Turbine Efficiency Proceedings of HydroVision International 2013,

PennWell Corporation, Tulsa, Okla,

Ahmet Orhan (2012), The Application of Fuzzy Adaptive PI Control for Micro

Mahmut T O Hydro Power Plants, Department of Electrical-Electronics

Engineering Elazig/Turkey

Akolkar P, Ncr Victor M. Ponce (2011) Suitability Of Irrigation Water Quality Of

Canals In Delhi International Journal of Basic and Applied Chemical

Sciences ISSN: 2277-2073 Vol. 1 (1)

Ali Raza, Mian Saleem, Yasir Saleem (2013) Modeling Of Archimedes Turbine

For Low Head Hydro Power Plant In Simulink MATLAB International

Journal of Engineering Research & Technology (IJERT) Vol. 2 ISSN:

2278-0181

Amir Abbas, Kamanbedast (2010) Investigation Of Sediment Depth-Volume And

Seepage (With Using Water Stops Materials) In Canals Of Irrigation

Network World Applied Sciences Journal © IDOSI Publications,

Arun Varughese, Prawin Angel, Michael (2013) Electrical Characteristics of

Micro-Hydro Power Plant Proposed in Valara Waterfall Int. Journal of

Innovative Technology and Exploring Engineering (IJITEE) ISSN: 2278-

3075, Volume-2,

Azis Abdul Hoesein, Lily M (2011) Design Of Micro Hydro Electrical Power At

Brang Rea River In West Sumbawa Of Indonesia, ISSN 2088-3218

Vol.1.Number 2 : 177 - 183 ,August , © T2011 Depar tment of Envi

ronmental Engineering

Bilal Abdullah Nasir (2013) Design Of High Efficiency Pelton Turbine For

Microhydropower PlantInternational Journal Of Elec. Eng.& Tech (Ijeet)

Bjorne Berg D.L., Wester D.T, Mann, Nelson N.O. (2008) Conservation Practice

Effectiveness In The Irrigated Upper Snake River/Rock Creek Watershed

Journal Of Soil And Water Conservation Nov/Dec—Vol. 63, No.6.

Carter D. L, C. E. Brockway (1993) Controlling Erosion And Sediment Loss From

Furrow-Irrigated Cropland Jour.of Irrigation and Drainage Eng.Vol. 119,

©ASCE,

Hongling Shi, at all (2008) 1-D Sediment Mathematical Model Forirrigation

Canals Of The Lower Yellow River World Environmental And Water

Resources Journal Congress 2008 Ahupua'a 2008 ASCE

Hrishikesh. U. at all (2013) Design and Development of Low Cost Micro Hydro

Power Station for Agro based Application International Journal of

Scientific & Engineering Research, Volume 4, Issue 4, April- 889 ISSN

2229-5518 IJSER ©

Irhan Febijanto (2008) Pemanfaatan Potensi Tenaga Air Di Saluran Irigasi

Banjarcahyana, Kabupaten Banjarnegara, Propinsi Jawa Tengah Sebagai

Usaha Pengurangan Emisi Gas Rumah Kaca Jurnal. Tek. Ling Vol. 9 No.

3 Hal. 277-286 Jakarta, September ISSN 1441-318X

Issam Salhi1, Said Doubabi (2009) Fuzzy controller for frequency regulation

and water energy save on microhydro electrical power plants International

Renewable Energy Congress November 5-7, Sousse Tunisia

Karimi G H. H. , H. Moazed, Hamidieh (2012) Settling And Non Settling

Velocities In Irrigation Canals, And Ghods Irrigation Network, African

Journal of Agricultural Research Vol. 7(22),

Komgrich P, Kanit Wattanavichien (2012) Innovation of Hydro Power

Generator from Waste Energy to Green Marketing International Journal of

Business and Social Science Vol. 3.

Kurt H. Aslan Y. (2013) Optimization Of Power Output Of A Micro-Hydro

PowerStation Using Fuzzy Logic Algorithm International Journal on

―Technical and Physical Problems of Engineering‖ (IJTPE) Published by

International Organization of IOTPE March 2013 Issue 14 Volume 5

Number 1 Pages 138-143

Lie Jasa , Ardyono Priyadi, Mauridhi H. P (2012) Pid Control For Micro-Hydro

Power Plants Based On Neural Network Proceedings of the I ASTED

Conference April 2 - 4, 2012 Phuket, Thailand Modelling, Identification,

and Control

Made Suarda 2009 Kajian Teknis dan Ekonomis Potensi Pembangkit Listrik

Tenaga Mikro-Hidro di Bali Jurnal Ilmiah Jurusan Teknik Mesin,

Universitas Udayana Vol. 3

Nadjamuddin H (2012) Perancangan Pembangkitan Tenaga Listrik, Membumi

Publishing, Makassar ISBN : 978-602-19613-0-8

Omer Faruk Durdu 2005 Simulation Of A Feedback Control Technique

Through Irrigation Canal Junctions Turki Journal Agriculture For29 (2005)

391-400 © T.BÜTAK

Paish O (2002) Micro-hydropower: status and prospects Proc Instn Mech Engrs

Vol 216 Part A: J Power and Energy A04201 IMechE .

Paish O (2012) Small Hydro Power: Technology And Current Status Renewable

and Sustainable Energy Reviews www.elsevier.com/locate/rser

Pankaj kapoor, Lobzang Phunchok, Asst. Prof. O P Rahi (2012) Frequency

Control Of Micro Hydro Power Plant Using Electronic Load Controller

International Journal of Engineering Research and Applications (IJERA)

ISSN: 2248-9622 Vol. 2,

Ranga Raju K.G, Kothyari U.C. (2004) Sediment Management In Hydroelectric

Projects Proceedings of the Ninth International Symposium on River

Sedimentation October 18 – 21, 2004, Yichang, China

Rizky Adhi Nugroho (2002) Studi Profil Tegangan Keluaran Generator Sinkron

1 Fasa Pada Dissectible Machine Model 62-005 Buatan Feedcack

Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro.

Saket R.K, Bansal R.C., K.S. Anand Kumar (2007) Reliability Evaluation of Micro

Hydro-Photo-Voltaic Hybrid Power Generation Using Municipal Waste

Water MSARN International Journal 1 13 – 2

Saket R. K. and Lokesh Varshney (2012) Self Excited Induction Generator and

Municipal Waste Water Based Micro Hydro Power Generation System

IACSIT International Journal of Engineering and Technology, Vol. 4, No.

3,

Singal S.K., Saini R.P , Raghuvanshi (2008) Cost Optimisation

Based on Electro-Mechanical Equipmentof Canal Based Low Head

Small Hydropower Scheme The Open Renewable Energy Journal, , 1,

26-35

Sajedi Poor A.H., N M. Mashal, Hedayat (2010)Analytical Study Of

Sedimentation Formation In Lined Canals , Using The Sharc Software- A

Case Study Of The Western Intake Structure Indez Diversion Weir In

Dezful, Iran, Juor.of Science, Engineering.

Satyaji Rao Y. R., Nazie M. Mansur (1999) Time Of Opening Of Irrigation Canal

Gates Journal of Hydraulic Engineering, Vol. 125, No. 9,. ASCE.

Varun, I. K. Bhat , Ravi Prakash (2008) Life Cycle Analysis of Run-of River Small

Hydro Power and Plants in India The Open Renewable Energy Journal,

2008, 1, 11-16 11 1876-3871/08 2008

Wazed M.A., Shamsuddin, Ahmed (2008) Micro Hydro Energy Resources in

Bangladesh: A Review Australian Journal of Basic and Applied Sciences

ISSN1991-8178 © 2008, INSInet Publication