Rancangan sipil PLTMH

(1)

Bab

Bab 5

5 DISAIN

DISAIN UNTUK

UNTUK KONSTRUKSI

KONSTRUKSI SIPIL

SIPIL

Hambatan utama dari pembangunan pembangkit listrik skala kecil adalah biaya Hambatan utama dari pembangunan pembangkit listrik skala kecil adalah biaya pembangunan yang cukup tinggi. Pada bab ini, elemen teknologi dijelaskan dengan pembangunan yang cukup tinggi. Pada bab ini, elemen teknologi dijelaskan dengan asumsi yang dibutuhkan untuk mengurangi biaya konstruksi sipil (tidak ada penjelasan asumsi yang dibutuhkan untuk mengurangi biaya konstruksi sipil (tidak ada penjelasan yang diberikan untuk itu yang sama penggunaannya untuk mendisain sebuah yang diberikan untuk itu yang sama penggunaannya untuk mendisain sebuah pembangkit listrik tenaga air yang biasa).

pembangkit listrik tenaga air yang biasa). 5.1

5.1 Dam Dam intakeintake 5.1.1

5.1.1 Tipe-tipe daTipe-tipe dasar dam sar dam intakeintake

Terdapat beberapa jenis tipe dasar dam intake seperti yang disebutkan dibawah ini. Terdapat beberapa jenis tipe dasar dam intake seperti yang disebutkan dibawah ini. (1

(1)) DaDan n bebetoton n grgravavititii (2

(2)) DaDam bm beteton on memengngapapunungg ((33)) DDaam tm taannaahh

(4

(4)) DDam am uururugagan bn batatuu (5

(5)) DaDam m papasasangngan an babatu tu babasasahh (6

(6)) DaDam m babatu tu brbrononjojongng (7)

(7) Dam Dam batbatu bu bronronjonjong dg diperiperkuakuat bt betoetonn (8

(8)) DDam am raranntitinng kg kayayuu ((99)) DDaam m kkaayyuu

(10)

(10) Dam binDam bingkai kaygkai kayu dengan ku dengan kerikilerikil

Dari jenis-jenis diatas, secara mendasar dam urugan batu fleksibel dan dam batu Dari jenis-jenis diatas, secara mendasar dam urugan batu fleksibel dan dam batu bronjong, dll. adalah terkenal digunakan di negara-negara Asia Tenggara karena bronjong, dll. adalah terkenal digunakan di negara-negara Asia Tenggara karena beberapa keuntungan seperti (i) tidak terlalu dipengaruhi oleh kondisi dari tanah beberapa keuntungan seperti (i) tidak terlalu dipengaruhi oleh kondisi dari tanah

dasarnya dan

dasarnya dan (ii) relatif mudah (ii) relatif mudah diperbaiki jika mdiperbaiki jika mengalami kerusakan. engalami kerusakan. Bagaimanapun,Bagaimanapun, mereka dapat ditembus oleh banjir karena itu struktur dan penggunaannya harus mereka dapat ditembus oleh banjir karena itu struktur dan penggunaannya harus didahului dengan pengujian yang hati-hati dari konstruksi yang penting seperti struktur didahului dengan pengujian yang hati-hati dari konstruksi yang penting seperti struktur sipil dan kondisi dari arus bawah.

(2)

Panduan untuk Pembangunan Pembangkit ListrikMikro Hidro Panduan untuk Pembangunan Pembangkit ListrikMikro Hidro Bab 5 Bab 5

52 52 -Table

Table 5.1.1 5.1.1 Tipe Tipe dasar dasar dam dam intake intake untuk untuk pembangkit pembangkit listrik listrik tenaga tenaga air air skalaskala kecil

kecil dan dan kondisi kondisi aplikasinyaaplikasinya T

Tiippee GGaarriis s BBeessaar r GGaammbbaarr KKoonnddiissi i aapplliikkaassiinnyyaa Dam Beton

Dam Beton graviti graviti

Beton digunakan untuk mengkonstruksi Beton digunakan untuk mengkonstruksi bangunan secara keseluruhan.

bangunan secara keseluruhan.

Fondasi: pada prinsipnya, lapisan Fondasi: pada prinsipnya, lapisan batu

batu Kondisi

Kondisi sungai sungai : : tidak tidak dipengaruhidipengaruhi oleh kemiringan, oleh kemiringan, keluaran air atau keluaran air atau tingkat beban tingkat beban sedimen sedimen Kondisi

Kondisi intake intake : : penampilan penampilan yangyang baik, intake efisien baik, intake efisien

Dam beton Dam beton mengapung mengapung

Bagian infiltrasi yang diperpanjang dari Bagian infiltrasi yang diperpanjang dari fondasinya dengan diputus, dll. Untuk fondasinya dengan diputus, dll. Untuk menyempurnakan penampilannya. menyempurnakan penampilannya.

Fondasinya

Fondasinya : : pada pada prinsipnya,prinsipnya, kerikil

kerikil Kondisi

Kondisi intake intake : : penampilan penampilan yangyang baik, intake efisien baik, intake efisien

D

Daam m ttaannaahh TTaannaah h ((earthearth) digunakan untuk bahan utama) digunakan untuk bahan utama dan penggunaan

dan penggunaan dari dari batu gosong batu gosong dandan dinding utama

dinding utama tergantung dari kondisi jikatergantung dari kondisi jika diperlukan

diperlukan

Fondasi

Fondasi : : bervariasi bervariasi daridari tanah (

tanah (earthearth)) sampai lapisan sampai lapisan batu

batu Kondisi

Kondisi sungai sungai : : aliran aliran yang yang tidak tidak deras dan mudah deras dan mudah diatasi bila terjadi diatasi bila terjadi banjir

banjir Kondisi

Kondisi intake intake : : efisiensi efisiensi intakeintake yang baik yang baik dikarenakan dikarenakan penampilan yang penampilan yang baik jika baik jika dikerjakan dengan dikerjakan dengan hati –hati hati –hati Dam urugan Dam urugan batu batu

Kerikil digunakan sebagai bahan utama dari Kerikil digunakan sebagai bahan utama dari bangunannya. Penggunaan

bangunannya. Penggunaan dari dari dindingdinding utama

utama tergantung dari kondisi jikatergantung dari kondisi jika diperlukan

diperlukan

Fondasi

Fondasi : : berbagai berbagai jenis jenis tanahtanah ((earthearth) sampai) sampai lapisan batu lapisan batu Kondisi

Kondisi sungai sungai : : sungai sungai dimana damdimana dam tanah dapat hanyut tanah dapat hanyut jika menggunakan jika menggunakan keluaran air yang keluaran air yang normal

normal

Kondisi

Kondisi intake intake : : keterbatasanketerbatasan

penggunaan sungai penggunaan sungai

karena efisiensi karena efisiensi intake

(3)

Dam pasangan Dam pasangan batu basah batu basah

Pengisian ruang dengan kerikil dan Pengisian ruang dengan kerikil dan semen,dll.

semen,dll.

Fondasi

Fondasi : : berbagai berbagai jenisjenis tanah (

batu Kondisi

Kondisi intake intake : : penampilan penampilan yangyang baik dan intake baik dan intake

yang efisien yang efisien Dam batu Dam batu bronjong bronjong

Batu belah dibungkus dengan jarring logam Batu belah dibungkus dengan jarring logam untuk menyempurnakan kesatuannya. untuk menyempurnakan kesatuannya.

Fondasi

batu Kondisi

Kondisi tanah tanah : : sungai sungai dimanadimana dam urugan batu dam urugan batu bisa hanyut dengan bisa hanyut dengan

menggunakan menggunakan keluaran air yang keluaran air yang normal

normal Kondisi

Kondisi intake intake : : keterbatasanketerbatasan

penggunaan sungai penggunaan sungai

karena efisiensi karena efisiensi intake yang rendah intake yang rendah Dam batu Dam batu bronjong bronjong diperkuat diperkuat beton beton

Penguatan permukaan batu bronjong dengan Penguatan permukaan batu bronjong dengan beton.

beton.

Fondasi

Fondasi : : berbagai berbagai jenisjenis tanah sampai tanah sampai lapisan batu lapisan batu Kondisi

Kondisi sungai sungai : : sungai sungai dimanadimana jaring logam dapat jaring logam dapat

mengalami mengalami kerusakan jika kerusakan jika aliran sungai aliran sungai terlalu deras terlalu deras Kondisi

Kondisi intake intake : d: dapat apat diterapkanditerapkan jika efisiensi intake jika efisiensi intake

yang tinggi yang tinggi diperlukan diperlukan Dam ranting Dam ranting kayu kayu

Dam sederhana dengan menggunakan Dam sederhana dengan menggunakan ranting pohon lokal.

ranting pohon lokal.

Fondasi

tanah (earthearth)) sampai lapisan sampai lapisan kerikil.

kerikil. Kondisi s

Kondisi sungai ungai : pengikisan : pengikisan terjaditerjadi jika terdapat banjir. jika terdapat banjir. Kondisi

Kondisi intake intake : : pada pada bagian bagian dengandengan volume intake volume intake yang

yang rendah rendah atauatau intake dari aliran intake dari aliran (( stream stream) sampai) sampai suplemen untuk suplemen untuk sungai di musim sungai di musim kemarau kemarau

(4)

54 54

-D

Daam m kkaayyuu DDaam m ddeennggaan n mmeenngggguunnaakkaan n kkaayyuu.. FFoonnddaassi i : : bbeerrbbaaggaai i jjeenniiss tanah (

tanah (earthearth)) sampai lapisan sampai lapisan batu.

batu. Kondisi

Kondisi sungai sungai : : aliran aliran yang yang tidak tidak deras dengan deras dengan pergerakan pergerakan sedimen yang sedimen yang rendah. rendah. Kondisi

Kondisi intake intake : : suatu suatu tingkat tingkat daridari efisiensi intake efisiensi intake dalam keadaan dalam keadaan yang aman jika yang aman jika permukaannya permukaannya dilapisi, dll. dilapisi, dll. Dam bingkai Dam bingkai kayu dengan kayu dengan kerikil kerikil

Didalam frame kayu diisi dengan kerikil Didalam frame kayu diisi dengan kerikil untuk meningkatkan stabilitasnya. untuk meningkatkan stabilitasnya.

Fondasi

tanah (earthearth)) sampai lapisan sampai lapisan batu.

batu. Kondisi

Kondisi sungai sungai : : sungai sungai dimana dimana damdam urugan kerikil urugan kerikil dapat hanyut jika dapat hanyut jika menggunakan debit menggunakan debit air yang normal air yang normal Kondisi

Kondisi intake intake : keterbatasan: keterbatasan penggunaan bagian penggunaan bagian

air sungai karena air sungai karena efisiensi intake efisiensi intake yang rendah yang rendah

5.1.2

5.1.2 Memutuskan Memutuskan ketinggian ketinggian damdam

Seperti volume dam adalah proposional ke persegi dari tingginya, adalah penting untuk Seperti volume dam adalah proposional ke persegi dari tingginya, adalah penting untuk memutuskan ketinggian

memutuskan ketinggian dam dalam hal dam dalam hal meminimalkan meminimalkan kondisi-kondisi kondisi-kondisi berikut kedalamberikut kedalam pertimbangan.

pertimbangan. (1)

(1) Kondisi yang Kondisi yang membatasi ketinggian membatasi ketinggian saluransaluran

Untuk menentukan ketinggian dam, adalah perlu untuk mempertimbangkan kondisi Untuk menentukan ketinggian dam, adalah perlu untuk mempertimbangkan kondisi topografi dan geologi dari rute saluran yang akan digunakan sebagai tambahan bahan topografi dan geologi dari rute saluran yang akan digunakan sebagai tambahan bahan pertimbangan pada lokasi k

pertimbangan pada lokasi konstruksi dam. onstruksi dam. Pemeriksaan yang teliti terutama dibutuhkanPemeriksaan yang teliti terutama dibutuhkan pada sebuah lokasi dimana perhitungan biaya konstruksi saluran air memiliki proporsi pada sebuah lokasi dimana perhitungan biaya konstruksi saluran air memiliki proporsi

yang besar dari total biaya konstruksi. yang besar dari total biaya konstruksi. Ketinggian dam pada lok

Ketinggian dam pada lokasi dimana saluran air dikonasi dimana saluran air dikonstruksi di bawah struksi di bawah jalan yang sudahjalan yang sudah ada, seringkali ditentukan dengan referensi pada ketinggian jalan yang bersangkutan. ada, seringkali ditentukan dengan referensi pada ketinggian jalan yang bersangkutan.

(5)

(2)

(2) Kemungkinan kenaikan Kemungkinan kenaikan dasar sungai dasar sungai dibagian hilir dibagian hilir

Ketinggian dam untuk pembangkit listrik skala kecil pada umumnya rendah, ada Ketinggian dam untuk pembangkit listrik skala kecil pada umumnya rendah, ada perhatian bahwa fungsi normalnya dapat terganggu oleh naiknya dasar sungai di bagian perhatian bahwa fungsi normalnya dapat terganggu oleh naiknya dasar sungai di bagian

hilir. hilir.

Oleh karena itu, kenaikan dasar sungai di masa depan harus diperkirakan untuk Oleh karena itu, kenaikan dasar sungai di masa depan harus diperkirakan untuk memutuskan ketinggian dari dam jika lokasi yang direncanakan terdapat pada kasus memutuskan ketinggian dari dam jika lokasi yang direncanakan terdapat pada kasus kasus berikut ini.

kasus berikut ini. 1)

1) KemirinKemiringan sugan sungai yanngai yang tidak teg tidak terlalu curarlalu curam dengm dengan tingkan tingkat perubat perubahan /ahan / pergerakan sedimen yang cukup tinggi

pergerakan sedimen yang cukup tinggi 2)

2) KeberadKeberadaan check daan check dam yang am yang tidak teritidak terisi penusi penuh, dll. di bh, dll. di bagian hagian hilir dari dam ilir dari dam intakeintake yang direncanakan.

yang direncanakan. 3)

3) Keberadaan dari lokasi Keberadaan dari lokasi yang rusak yang rusak di bagian di bagian hilir yang hilir yang cenderung akan cenderung akan berlanjutberlanjut mengalami kerusakan di kemudian hari.

mengalami kerusakan di kemudian hari. 4)

4) KeberadKeberadaan bagiaan bagian sempan sempit di daerah hiit di daerah hilir yang aklir yang akan menghan menghalangi jalalangi jalannya alirannya aliranan sedimen dan/atau sampah kayu.

sedimen dan/atau sampah kayu. (3)

(3) Kondisi Kondisi untuk untuk memindahkan memindahkan sedimen sedimen dari depan dari depan dam dam dan bak dan bak pengendap pengendap dengandengan metode intake (intake tyrolean dan intake sisi)

metode intake (intake tyrolean dan intake sisi)

Dibawah keadaan normal, ketinggian dari dam harus direncanakan untuk melebihkan Dibawah keadaan normal, ketinggian dari dam harus direncanakan untuk melebihkan nilai perhitungan dengan metode berikut untuk memastikan kemudahan dalam nilai perhitungan dengan metode berikut untuk memastikan kemudahan dalam memindahkan sedimen dari depan dam dan

memindahkan sedimen dari depan dam dan bak pengendap.bak pengendap. 1

1)) IInnttakake se siissii

Pada kasus intake sisi, kasus berikut (a) atau (b), yang mana saja lebih tinggi, Pada kasus intake sisi, kasus berikut (a) atau (b), yang mana saja lebih tinggi, diadopsi.

diadopsi.

aa.. TTiinnggggi i ddaam m ((DD₁₁) ditentukan dalam hubungan dengan elevasi dasar dari pintu) ditentukan dalam hubungan dengan elevasi dasar dari pintu pemeriksaan dari dam intake

pemeriksaan dari dam intake D

D₁₁= d= d₁₁+ h+ h b.

b. Tinggi dam (DTinggi dam (D₂₂) ditentukan dengan kemiringan dasar dari bak pengendap) ditentukan dengan kemiringan dasar dari bak pengendap D

D₂₂ = d= d₂₂+ h + L (i+ h + L (i_cc– i– i_r_r)) Dimana,

Dimana, d

d₁₁: Tinggi dari dasar pintu pemeriksaan ke dasar dari pintu pemasukan air : Tinggi dari dasar pintu pemeriksaan ke dasar dari pintu pemasukan air (biasanya 0.5 – 1.0 m)

(biasanya 0.5 – 1.0 m) d

d₂₂:: Perbedaan antara dasar dari pintu Perbedaan antara dasar dari pintu pemeriksaan dari bak ppemeriksaan dari bak pengendap dasar engendap dasar sungai pada lokasi yang sama (biasanya sekitar 0.5 m)

sungai pada lokasi yang sama (biasanya sekitar 0.5 m) h

h_ii :: Kedalam air dari pintu pemasukKedalam air dari pintu pemasukan air (biasanya ditentukan untuan air (biasanya ditentukan untuk membuatk membuat kecepatan aliran masuk mendekati 0.5 – 1.0 m/det)

kecepatan aliran masuk mendekati 0.5 – 1.0 m/det) L

L :: PanjanPanjang bak peg bak pengendngendap (Lihaap (Lihat Bab 5-5t Bab 5-5.3 dan G.3 dan Gambar 5ambar 5.3.1).3.1)

ii_cc :: Kemiringan dari Kemiringan dari dasar bak dasar bak pengendap pengendap (biasanya sekitar (biasanya sekitar 1/20 – 1/20 – 1/30)1/30) ii_r_r :: KemirinKemiringan sunggan sungai sekarangai sekarang..

(6)

56 56 -Gambar 5.1.1

Gambar 5.1.1 Potongan dari Potongan dari intake sisi dan intake sisi dan damdam

2)

2) InIntatake ke tytyroroleleanan

Intake tyrolean dimana air diambil dari asumsi dasar bahwa didepan dam diisi Intake tyrolean dimana air diambil dari asumsi dasar bahwa didepan dam diisi dengan sedimen dan

dengan sedimen dan oleh karena itu, ketinggian dam oleh karena itu, ketinggian dam ditentukan dengan kasus ditentukan dengan kasus DD₂₂ untuk intake sisi.

untuk intake sisi. D

D₂₂ = d= d₂₂ + h+ h_ii+ L (i+ L (i_cc– i– i_r_r))

Gambar.5.1.2

Gambar.5.1.2 Potongan dari Potongan dari intake tyrolean dan intake tyrolean dan damdam

(4)

(4) Pengaruh pada Pengaruh pada pembangkitan dpembangkitan daya listrik aya listrik

Pada sebuah lokasi dimana penggunaan ketinggian kecil atau dimana dirancang untuk Pada sebuah lokasi dimana penggunaan ketinggian kecil atau dimana dirancang untuk mengamankan ketinggian dengan sebuah dam, ketinggian dam secara signifikan mengamankan ketinggian dengan sebuah dam, ketinggian dam secara signifikan mempengaruhi tingkat pembangkitan energi listrik. Berdasarkan hal tersebut, adalah mempengaruhi tingkat pembangkitan energi listrik. Berdasarkan hal tersebut, adalah perlu untuk menentukan ketinggian dam pada lokasi seperti itu dengan membandingkan perlu untuk menentukan ketinggian dam pada lokasi seperti itu dengan membandingkan perubahan yang diharapkan dari kedua biaya konstruksi dan pembangkitan energi listrik perubahan yang diharapkan dari kedua biaya konstruksi dan pembangkitan energi listrik

karena perbedaan dari ketinggian dam. karena perbedaan dari ketinggian dam.

IInnlleett LL ii_cc iir r d d₂₂ d d11 hi hi IInnlleett LL iicc iir r _d_d 2 2 D D22 hihi

(7)

(5)

(5) Pengaruh dari Pengaruh dari air di air di bagian belakangbagian belakang

Ketika jalan, tanah pemukiman, pertanian dan jembatan, dll. ada di area yang elevasinya Ketika jalan, tanah pemukiman, pertanian dan jembatan, dll. ada di area yang elevasinya lebih rendah di bagian hulu dari sebuah lokasi dam intake yang direncanakan, adalah lebih rendah di bagian hulu dari sebuah lokasi dam intake yang direncanakan, adalah perlu untuk menentukan ketinggian dam untuk mencegah banjir karena air di bagian perlu untuk menentukan ketinggian dam untuk mencegah banjir karena air di bagian belakang. Terutama sekali pada sebuah lokasi dengan ketinggian dam tinggi, tingkat belakang. Terutama sekali pada sebuah lokasi dengan ketinggian dam tinggi, tingkat pengaruh pada penampakan diatas harus diperiksa dengan menghitung air di bagian pengaruh pada penampakan diatas harus diperiksa dengan menghitung air di bagian belakang atau metode lainnya.

belakang atau metode lainnya.

5.2 Intake 5.2 Intake 5.2.1

5.2.1 Metode Metode IntakeIntake

Terlepas dari metode intake sisi yang biasa, ada beberapa jenis metode intake sederhana Terlepas dari metode intake sisi yang biasa, ada beberapa jenis metode intake sederhana dimana bertujuan pada pengurangan ketinggian dan menghilangkan pintu intake (dalam dimana bertujuan pada pengurangan ketinggian dan menghilangkan pintu intake (dalam hal ini mengacu pada seperti metode intake tyrolean) untuk sebuah pembangkit listrik hal ini mengacu pada seperti metode intake tyrolean) untuk sebuah pembangkit listrik tenaga air.

tenaga air. Dua jenis Dua jenis contoh ditulis contoh ditulis dibawah.dibawah.

•

• _{Tipe Saringan}_{Tipe Saringan} •

• _{Tipe Tanpa Saringan}_{Tipe Tanpa Saringan}

Detail dari dua tipe ini ada pada Tabel 5.2.1. Detail dari dua tipe ini ada pada Tabel 5.2.1.

(8)

(9)

5.2.2

5.2.2 Poin-poin pentPoin-poin penting untuk ing untuk mendisain intakemendisain intake

Untuk desain intake pada pembangkit tenaga air skala kecil, diperlukan pemeriksaan Untuk desain intake pada pembangkit tenaga air skala kecil, diperlukan pemeriksaan teliti untuk melihat kemungkinan penghilangan pintu intake dan lainnya agar diperoleh teliti untuk melihat kemungkinan penghilangan pintu intake dan lainnya agar diperoleh pengurangan biaya.

pengurangan biaya.

Dalam kasus pembangkit listrik tenaga air skala kecil, saluran air cenderung merupakan Dalam kasus pembangkit listrik tenaga air skala kecil, saluran air cenderung merupakan sebuah saluran terbuka, saluran tertutup atau pipa yang tertutup. Jika jenis saluran ini sebuah saluran terbuka, saluran tertutup atau pipa yang tertutup. Jika jenis saluran ini digunakan, adalah penting untuk menghindari volume aliran air yang cenderung digunakan, adalah penting untuk menghindari volume aliran air yang cenderung melebihi desain volume intake agar tidak terjadi kerusakan pada salurannya.

melebihi desain volume intake agar tidak terjadi kerusakan pada salurannya. Sementara itu

Sementara itu , , kontrol pintu otomatis untuk pembangkit listrik tenaga air skala kecilkontrol pintu otomatis untuk pembangkit listrik tenaga air skala kecil dapat menyebabkan biaya meningkat, sehingga dipilih kontrol manual, pada kasus dapat menyebabkan biaya meningkat, sehingga dipilih kontrol manual, pada kasus fasilitas intake untuk pembangkit tenaga air skala kecil yang dibangun di daerah fasilitas intake untuk pembangkit tenaga air skala kecil yang dibangun di daerah pegunungan terisolir, sehingga banjir sulit untuk mencapainya. Beberapa metode ini pegunungan terisolir, sehingga banjir sulit untuk mencapainya. Beberapa metode ini

dianjurkan untuk m

dianjurkan untuk mengontrol aliran engontrol aliran pada saat banjir tanpa mpada saat banjir tanpa menggunakan pintu, denggunakan pintu, dll.ll. (1) Prinsip

(1) Prinsip

Metode ini cenderung

Metode ini cenderung merupakan bagian dmerupakan bagian dari desain intake yang ari desain intake yang menjadi lubang menjadi lubang bilabila terjadi kenaikan air sungai yang disebabkan oleh banjir. Metode ini pada umumnya terjadi kenaikan air sungai yang disebabkan oleh banjir. Metode ini pada umumnya digunakan untuk intake tyrolean atau untuk pembangkit listrik tenaga air skala kecil di digunakan untuk intake tyrolean atau untuk pembangkit listrik tenaga air skala kecil di Indonesia.

Indonesia.

Volume aliran masuk dihitung dengan menggunakan formula berikut

Volume aliran masuk dihitung dengan menggunakan formula berikut ini.ini.

H H Q Q_f_f= A= A_ii x Cv x Ca x (2g x H )x Cv x Ca x (2g x H ) 0.50.5 Dimana, Dimana, Q

Q_f_f :: Volume aliran masuVolume aliran masuk pada lubang k pada lubang dibawah permukaan dibawah permukaan air (mair (m33/s)/s) A

A_ii :: DaeDaerah rah intaintake ke (m(m22₎₎ _Ai=bi_{Ai=bi ×}_{× (dh}_{(dh +}_{+ hi)}_hi) _dh=0.10_dh=0.10_～_～_0.15m_0.15m

Cv

Cv :: KoeKoefisfisien vien veloelositsitas : Cv = 1/as : Cv = 1/(1 + f)(1 + f)

ff :: KoeKoefisfisien ien dardari ali aliran iran yanyang bg berkerkuraurang ng (lih(lihat gat gambambar bar berikerikutnutnya)ya) Bsp, hsp: Mengacu pada Bab 5-5.3 Bak

Bsp, hsp: Mengacu pada Bab 5-5.3 Bak pengendappengendap Level air banjir

Level air banjir

Level air spillway Level air spillway

Level air normal Level air normal ＢＢss ｈｈｓｓ Ai Ai hi hi dh dh dh dh hi hi bi bi

(10)

510 510 -Gambar.5.2.1

Gambar.5.2.1 Koefisien dari Koefisien dari aliran yang aliran yang berkurang pberkurang pada berbagai ada berbagai bentuk bentuk pemasukan

pemasukan.. Ca

Ca :: KoefisKoefisien konien kontraksi (mtraksi (mendekendekati 0.6; lati 0.6; lihat formihat formula berikula berikut)ut)

dimana, dimana,

D, d: perbandingan antara aliran atas dan aliran bawah dari aliran kontraksi D, d: perbandingan antara aliran atas dan aliran bawah dari aliran kontraksi

ketika, d << D, Ca = 0.582 ketika, d << D, Ca = 0.582

H: tingkat perbedaan aliran atas dan aliran bawah pada lubang (m) H: tingkat perbedaan aliran atas dan aliran bawah pada lubang (m)

(2)

(2) Garis Garis besar besar dari dari peralatanperalatan

Hal–hal penting untuk disain adalah sebagai berikut. Hal–hal penting untuk disain adalah sebagai berikut.

1)

1) Adalah pAdalah perlu bagerlu bagi intake mei intake mempunmpunyai keran pyai keran penutuenutup dari pada sp dari pada sebuah kebuah keraneran terbuka sehingga akan menjadi sebuah tekanan intake ketika terjadi kenaikan terbuka sehingga akan menjadi sebuah tekanan intake ketika terjadi kenaikan level air sungai.

level air sungai. 2)

2) Intake hIntake harus diarus diletakkaletakkan pada sun pada sudut yandut yang tepat ke arg tepat ke arah aliran sah aliran sungai yungai yangang memungkinkan sehingga ketinggian dari pendekatan kecepatan aliran air pada memungkinkan sehingga ketinggian dari pendekatan kecepatan aliran air pada saat banjir diminimalkan.

saat banjir diminimalkan. 3)

3) Pada saat bPada saat banjir dimanjir dimana debiana debit air melebt air melebihi desaihi desain voluin volume intakme intake, maka ke, maka kapasitasapasitas saluran pelimpah pada bak pengendap atau titik permulaan dari saluran air saluran pelimpah pada bak pengendap atau titik permulaan dari saluran air haruslah cukup besar.

haruslah cukup besar. Ca

Ca = = 0.582 0.582 + + 0.04180.0418 (formula (formula Merriman’s)Merriman’s) 1.1 + d/D

1.1 + d/D A

Anngguullaarriittyy HaauH unncchh RRoouunnddeedd

B

Beellllmmoouutthh PPrroottrruuddiinngg

f = 0.1 (round) f = 0.1 (round) - 0.2 (orthogon) - 0.2 (orthogon) f f = 0.5= 0.5 f f = 0.25= 0.25 f f = 0.05 – 0.01= 0.05 – 0.01 f f = 0.1= 0.1 f f = 0.5 + 0.3 cos= 0.5 + 0.3 cos θ θ + 0.2 cos + 0.2 cos22_θ_θ θ θ

(11)

5.3

5.3 Bak Bak pengendappengendap

Bak pengendap

Bak pengendap tidak hanya mempunyai struktur yang hanya mampu untuk tidak hanya mempunyai struktur yang hanya mampu untuk menempatkan dan memindahkan sedimen yang ukurannya lebih besar dari ukuran menempatkan dan memindahkan sedimen yang ukurannya lebih besar dari ukuran minimum yang dapat merusak turbin, dll. tetapi juga suatu saluran pelimpah untuk minimum yang dapat merusak turbin, dll. tetapi juga suatu saluran pelimpah untuk menjaga agar debit air yang berlebih tidak mengalir ke saluran air. Konfigurasi dasar menjaga agar debit air yang berlebih tidak mengalir ke saluran air. Konfigurasi dasar dari bak pengendap diilustrasikan di bawah ini.

dari bak pengendap diilustrasikan di bawah ini.

Gambar 5.3.1

Gambar 5.3.1 Konfigurasi dasar Konfigurasi dasar dari bak pengdari bak pengendapendap [Referensi]

[Referensi]

Pada bagian membujur, kedalaman aliran sama

Pada bagian membujur, kedalaman aliran sama: ho: ho11=H*=H*××0.10.1／／(SLs)(SLs) 0.5 0.5

H* : lihat ke {Ref.5-1} H* : lihat ke {Ref.5-1} SLs : kemiringan

SLs : kemiringan pada ujungakhir headracepada ujungakhir headrace ho

ho22={(={(α×α×QdQd22)/(g)/(g××BB22)})}1/31/3

α α=1.1=1.1

Qd= Disain debit air (m Qd= Disain debit air (m33_/s)_/s)

g=9.8 g=9.8 B:Lebar

B:Lebar Headrace Headrace (m)(m) jika ho

jika ho11<ho<ho22, ho=ho, ho=ho11

jika ho

jika ho11≦≦hoho22, ho=ho, ho=ho22 Conduit section

Conduit section

Widening section Widening section

Settli

Settling ng sectionsection B B b b 1.0 1.0 2.0 2.0 Dam Dam Spillway Spillway Stoplog

Stoplog _Fl_Flush_{ush ing gate}_{ing gate}

Intake Intake Headrace Headrace Bsp Bsp h0 h0 1 1 0 0 ～～ 1 1 5 5 ｃｃｍｍ hi hi ic=1/20 ic=1/20～～1/301/30 Intake

Intake StoplogStoplog

bi bi ＬＬｃｃＬＬｗｗＬＬｓｓＬＬ Sediment Pit Sediment Pit Fl

Flushush ing gateing gate







































hs hs h h s s p p + + 1 1 5 5 c c m m

(12)

512 512

-Setiap bagian dari bak pengendap mempunyai fungsi sebagai berikut. Setiap bagian dari bak pengendap mempunyai fungsi sebagai berikut. (1)

(1) Bagian Bagian penyalur penyalur

Bagian penyalur menghubungkan intake dengan bak pengendap. Ini diperlukan bahwa Bagian penyalur menghubungkan intake dengan bak pengendap. Ini diperlukan bahwa bagian penyalur harus membatasi panjangnya.

bagian penyalur harus membatasi panjangnya. (2) Bagian melebar:

(2) Bagian melebar:

Ini mengatur aliran air dari saluran penyalur ke pencegah terjadinya kolam pusaran dan Ini mengatur aliran air dari saluran penyalur ke pencegah terjadinya kolam pusaran dan aliran turbulen dan mengurangi kecepatan aliran masuk ke bak pengendap untuk aliran turbulen dan mengurangi kecepatan aliran masuk ke bak pengendap untuk menentukan kecepatan sebelumnya.

menentukan kecepatan sebelumnya. (3)

(3) Bagian Bagian pengendap:pengendap:

Fungsi dari bagian ini adalah untuk menempatkan sedimen diatas ukuran dan panjang Fungsi dari bagian ini adalah untuk menempatkan sedimen diatas ukuran dan panjang tertentu (1) yang kemudian dihitung dengan menggunakan formula yang didasarkan tertentu (1) yang kemudian dihitung dengan menggunakan formula yang didasarkan pada hubungan antara kecepatan pengendapan, kecepatan aliran dalam bak pengendap pada hubungan antara kecepatan pengendapan, kecepatan aliran dalam bak pengendap

dan kedalaman air. dan kedalaman air.

Panjang dari bak pengendap (Ls) biasanya ditentukan berdasarkan sebuah margin untuk Panjang dari bak pengendap (Ls) biasanya ditentukan berdasarkan sebuah margin untuk menghitung dua kali panjang dengan menggunakan formulanya.

menghitung dua kali panjang dengan menggunakan formulanya.

dimana, dimana,

ll : Pa: Panjannjang mg miniminimum bum bak pak pengengendendap (ap (m)m) hs

hs : Ke: Kedalam dalam air bair bak pak pengenengendap dap (m) (m) ( -lih( -lihat Gat Gambar ambar 5.3.15.3.1)) U

U : k: kecepecepatan atan marmarginginal al penpengengendapdapanan untuk endapan yang akan diendapkanuntuk endapan yang akan diendapkan (m/s)

(m/s)

Umumnya sekitar 0.1 m/s u

Umumnya sekitar 0.1 m/s untuk ntuk target ukuran butiran sekitar 0.5 – 1 mm.target ukuran butiran sekitar 0.5 – 1 mm. V

V : Rata – ra: Rata – rata kecta kecepaepatan altan aliran diran di bak pei bak pengengendandap (m/p (m/s)s)

Pada umumnya sekitar 0.3 m/s tetapi ditoleransi sampai 0.6 m/s pada kasus Pada umumnya sekitar 0.3 m/s tetapi ditoleransi sampai 0.6 m/s pada kasus dimana lebar bak pengendap dibatasi.

dimana lebar bak pengendap dibatasi. V = Qd/(B×hs)

V = Qd/(B×hs)

Qd : desain debit

Qd : desain debit (m(m33/s)/s) B : lebar bak pengendap (m) B : lebar bak pengendap (m) (4)

(4) Tempat Tempat endapan:endapan:

Area ini merupakan tempat penimbunan sedimen Area ini merupakan tempat penimbunan sedimen

ll ≥≥ VV ××_hs_hs _{Ls =}_Ls_{= 2}₂××_ll

U U

(13)

(5) Spillway (5) Spillway

Spillway mengalirkan aliran masuk bagian bawah dimana mengalir dari intake. Ukuran Spillway mengalirkan aliran masuk bagian bawah dimana mengalir dari intake. Ukuran dari spillway akan diputuskan dengan persamaan

dari spillway akan diputuskan dengan persamaan berikut.berikut.

Ｑ

Ｑ_ｆ_ｆ= C×Bsp×hsp= C×Bsp×hsp1.51.5→→hsp={Qhsp={Q_f_f/(C×Bcp)}/(C×Bcp)}1/1.51/1.5 Dimana,

Dimana, Q

Q_f_f :: volume aliran masuk volume aliran masuk dari lubang di bagian dari lubang di bagian bawah (mbawah (m33_{/s, lihat Bab 5-5.2.2 (1))}_{/s, lihat Bab 5-5.2.2 (1))}

C

C : Koefisien : Koefisien =1.80=1.80

hsp: kedalaman air pada spillway (m, lihat Gambar 5.3.1) hsp: kedalaman air pada spillway (m, lihat Gambar 5.3.1) Bsp: lebar spillway (m, lihat Gambar 5.3.1)

Bsp: lebar spillway (m, lihat Gambar 5.3.1)

5.4

5.4 Saluran Saluran PembawaPembawa

5.4.1 Tipe dan Struktur Dasar Saluran 5.4.1 Tipe dan Struktur Dasar Saluran

Karena secara umum jumlah air yang terangkut kecil, saluran pembawa untuk sebuah Karena secara umum jumlah air yang terangkut kecil, saluran pembawa untuk sebuah pembangkit listrik tenaga air secara mendasar mengadopsi struktur terbuka, seperti pembangkit listrik tenaga air secara mendasar mengadopsi struktur terbuka, seperti sebuah saluran terbuka atau sebuah saluran tertutup, dll. Sejumlah contoh dan struktur sebuah saluran terbuka atau sebuah saluran tertutup, dll. Sejumlah contoh dan struktur dasar mereka diberikan masing-masing dalam Tabel 5.4.1 dan Tabel 5.4.2.

(14)

P P a a n n d d u u a a n n u u n n t t u u k k P P e e m m b b a a n n g g u u n n a a n n P P e e m m b b a a n n g g k k i i t t L L i i s s t t r r i i k k M M i i k k r r o o H H i i d d r r o o B B a a b b 5 5 - 5 5 - - 1 1 4 4 - - T T a a b b e e l l 5 5 . . 4 4 . . 1 1 T T i i p p e e

- t t i i p p e e

s s a a l l u u r r a a n n p p e e m m b b a a w w a a u u n n t t u u k k p p e e m m b b a a n n g g k k i i t t l l i i s s t t r r i i k k t t e e n n a a g g a a a a i i r r s s k k a a l l a a k k e e c c i i l l T T i i p p e e G G a a m m b b a a r r K K e e u u n n t t u u n n g g a a n n d d a a n n P P e e r r m m a a s s a a l l a a h h a a n n K K e e k k h h a a s s a a n n s s t t r r u u k k t t u u r r n n y y a a S S a a l l u u r r a a n n t t e e r r b b u u k k a a < < K K e e u u n n t t u u n n g g a a n n > > • • R R e e l l a a t t i i f f m m u u r r a a h h • • M M u u d d a a h h m m e e n n g g k k o o n n s s t t r r u u k k s s i i n n y y

a a < < P P e e r r m m a a s s a a l l a a h h a a n n > > • • K K e e m m u u n n g g k k i i n n a a

n n a a l l i i r r a a n n s s e e d d i i m m e e

n n d d a a r r i i l l e e r r e e n n g g d d i i a a t t a a s s n n y y a a • • T T i i n n g g g g i i n n y y

a a t t i i n n g g k k a a t t j j a a t t u u h h d d a a u u n n – –

d d a a u u n n a a n n , , d d l l l l . . • • S S a a l l u u r r a a n n t t a a n n a a h h s s e e d d e e r r h h a a n n a a • • J J a a l l u u r r s s a a l l u u r r a a n n ( ( j j a a l l u u r r p p a a s s a a n n g g a a n n b b a a t t u u b b a a s s a a h h a a t t a a u u

k k e e r r i i n n g g , , j j a a l l u u r r b b e e t t o o n n ) ) • • P P a a g g a a r r S S a a l l u u r r a a n n ( ( t t e e r r b b u u a a t t d d a a r r i i k k a a y y u u , , b b e e t t o o n n a a t t a a u u t t e e m m b b a a g g a a ) ) • • J J a a l l u u r r s s a a l l u u r r a a n n b b e e r r b b e e n n t t u u k k l l e e m m b b a a r r a a n n • • S S a a l l u u r r a a n n b b e e r r b b e e n n t t u u k k s s e e t t e e n n g g a a h h t t b b a a u u n n g g ( ( s s e e p p e e r r t t i i p p i i p p a a

– – p p i i p p a a

y y a a n n g g b b e e r r b b e e l l o o k k - - b b e e l l o o k k , , d d l l l l ) ) P P i i p p a a t t e e r r t t u u t t u u p p / / s s a a l l u u r r a a n n t t e e r r t t u u t t u u p p < < K K e e u u n n t t u u n n g g a a n n > > • • P P a a d d a a u u m m u u m m n n y y a a v v o o l l u u m m e e p p e e k k e e r r j j a a a a

n n t t a a n n a a h h n n y y a a b b e e s s a a r r . . • • R R e e n n d d a a h h n y n y a a r r a a t t a a - - r r a a t t a a s s e e d d i i m m e e n n d d a n a n d d a a u u n n – – d d a a u u n n a a n n y y a a n n g g j j a a t t u u h h d d i i s s a a l l u u r r a a n n . . < < P P e e r r m m a a s s a a l l a a h h a a n n > > • • S S u u l l i i t t n n y y a a m m e e r r a a w w a a t t d d a n a n m m e e n n i i n n j j a u a u

s s a a l l u u r r a a n n , , t t e e r r m m a a s s u u k k p p e e m m b b e e r r s s i i h h a a n n d d a a n n p p e e r r b b a a i i k k k k a a n n n n y y a a . . • • T T a a b b u u n n g g y y a a n n g g d d i i p p e e

n n d d a a m m ( ( H H u u m m e e , , P P V V C C o o r r F F R R P P M M ) ) • • B B o o x x c c u u l l v v e e r r t t • • P P a a g g a a r r s s a a l l u u r r a a n n d d e e n n g g a a n n t t u u t t u u p p n n y y a a . . 5 14 5 14

(15)

-Tabel 5.4.2

Tabel 5.4.2 Struktur dasar sStruktur dasar saluran untuk pembangaluran untuk pembangkit listrik tenaga air skala kekit listrik tenaga air skala kecilcil T

Tiippe e GGaarriis s BBeessaar r DDiiaaggrraamm KeeuK unnttuunnggaan n ddaan n PPeerrmmaassaallaahhaann

Saluran tanah Saluran tanah sederhanan sederhanan < Keuntungan > < Keuntungan > •

• _{Mudah dikonstruksi}_{Mudah dikonstruksi} •

• _Murah_Murah •

• _{Mudah diperbaiki}_{Mudah diperbaiki}

< Permasalahan > < Permasalahan >

•

• _{Mudah mengalami kerusakan pada}_{Mudah mengalami kerusakan pada}

dindingnya dindingnya

•

• _{Tidak dapat}_{Tidak dapat diterapkan}_{diterapkan pada tanah}_{pada tanah}

yang tinggi tingkat

yang tinggi tingkat permeabelnyapermeabelnya (permeable = mudah ditembus air) (permeable = mudah ditembus air)

•

• _{Sulit untuk}_{Sulit untuk membersihkan timbunan}_{membersihkan timbunan}

sedimennya. sedimennya. Saluran lajur

Saluran lajur (batu dan batu (batu dan batu keras)

keras)

< Keuntungan > < Keuntungan >

•

• _{Konstruksinya relatif mudah}_{Konstruksinya relatif mudah} •

• _{Dapat dibangun dengan}_{Dapat dibangun dengan}

menggunakan ba

menggunakan bahan - han - bahan lokalbahan lokal

•

• _{Ketahanan tinggi terhadap gerusan}_{Ketahanan tinggi terhadap gerusan} •

• _{Relatif mudah diperbaiki}_{Relatif mudah diperbaiki}

< Permasalahan > < Permasalahan > Tidak dapat

Tidak dapat diterapkan diterapkan pada tanah pada tanah yangyang tinggi tingkat permeabelnya

tinggi tingkat permeabelnya (permeable = mudah ditembus air) (permeable = mudah ditembus air) Saluran Saluran pasangan batu pasangan batu basah basah < Keuntungan > < Keuntungan > •

• _{Dapat dibangun dengan}_{Dapat dibangun dengan}

menggunakan ba

menggunakan bahan - han - bahan lokalbahan lokal

•

• _{Ketahanan yang tinggi terhadap}_{Ketahanan yang tinggi terhadap}

gerusan gerusan

•

• _{Dapat ditera}_{Dapat diterapkan}_{pkan pada tanah}_{pada tanah yang}_yang

tinggi tingkat

tinggi tingkat permeabelnyapermeabelnya (permeable = mudah ditembus air) (permeable = mudah ditembus air) < Permasalahan >

< Permasalahan >

•

• _{Lebih mahal daripada saluran tanah}_{Lebih mahal daripada saluran tanah}

sederhana atau saluran pasangan batu sederhana atau saluran pasangan batu kering

kering (saluran (saluran lajur lajur batu/batubatu/batu keras).

keras).

•

• _{Relatif banyak memerlukan tenaga}_{Relatif banyak memerlukan tenaga}

kerja kerja S

Saalluurraannbbeettoonn <<KKeeuunnttuunnggaann>>

•

• _{Tingkat kebebasan yang cukup tinggi}_{Tingkat kebebasan yang cukup tinggi}

untuk desain potongan melintang. untuk desain potongan melintang. < Permasalahan >

< Permasalahan >

•

• _{Konstruksi sulit jika d}_{Konstruksi sulit jika d iameter}_iameter

dalamnya kecil dalamnya kecil

•

• _{Masa konstruksinya relatif lama}_{Masa konstruksinya relatif lama}

n=0.030 n=0.030 n=0.025 n=0.025 Plastered Plastered : : n=0.015n=0.015 Non Plastered : n=0.020 Non Plastered : n=0.020 n=0.015 n=0.015

(16)

Panduan untuk Pembangunan Pembangkit ListrikMikro Hidro Panduan untuk Pembangunan Pembangkit ListrikMikro Hidro Bab 5 Bab 5 516 516 -Saluran Saluran berpagar kayu berpagar kayu < Keuntungan> < Keuntungan> •

• _{Lebih murah bila dibandingkan}_{Lebih murah bila dibandingkan}

dengan saluran dari beton. dengan saluran dari beton.

•

• _{Susunannya fleksible jika terjadi}_{Susunannya fleksible jika terjadi}

deformasi

deformasi tanah tanah kecil.kecil. < Permasalahan>

< Permasalahan>

•

• _{Penggunaan yang terbatas jika}_{Penggunaan yang terbatas jika}

menggunakan fondasi tanah ( menggunakan fondasi tanah (earthearth))

•

• _{Kurang cocok untuk}_{Kurang cocok untuk cross - section}_{cross - section}

yang cukup besar. yang cukup besar.

•

• _{Sulit untuk memastikan kerapatan air}_{Sulit untuk memastikan kerapatan air}

((water-tightnesswater-tightness)yang sempurna.)yang sempurna.

•

• _{Mudah rusak}_{Mudah rusak}

Saluran Box Saluran Box Culvert Culvert < Keuntungan > < Keuntungan > •

• _{Konstruksi yang mudah bila}_{Konstruksi yang mudah bila}

dibandingkan dengan pipa hume dibandingkan dengan pipa hume pada lereng curam dengan pada lereng curam dengan

kemiringan potongan melintang kemiringan potongan melintang

•

• _{Periode konstruksi yang relatif}_{Periode konstruksi yang relatif}

singkat

singkat dapat dapat diterapkan diterapkan padapada potongan melintang yang kecil, jika potongan melintang yang kecil, jika produk siap pakainya digunakan produk siap pakainya digunakan

•

• _{Kaya dengan berbagai jenis variasi}_{Kaya dengan berbagai jenis variasi}

produk siap pakai.. produk siap pakai.. < Permasalahan> < Permasalahan>

•

• _{Beban yang berat}_{Beban yang berat} •

• _{Biaya transportasi yang cukup tinggi,}_{Biaya transportasi yang cukup tinggi,}

jika menggunakan produk siap pakai. jika menggunakan produk siap pakai.

•

• _{Periode konstruksi yang cukup lama,}_{Periode konstruksi yang cukup lama,}

jika dibuat langsu

jika dibuat langsung di daerang di daerah h yangyang bersangkutan. bersangkutan. Saluran pipa Saluran pipa hume hume < Keuntungan > < Keuntungan > •

• _{Mudah dikonstruksi di daerah tidak}_{Mudah dikonstruksi di daerah tidak}

terlalu curam terlalu curam

•

• _{Periode konstruksinya relatif singkat}_{Periode konstruksinya relatif singkat} •

• _{Ketahanan yang tinggi}_{Ketahanan yang tinggi} •

• _{Dapat diterapkan pada potongan}_{Dapat diterapkan pada potongan}

melintang yang kecil melintang yang kecil

•

• _{Memungkinkan untuk konstruksi}_{Memungkinkan untuk konstruksi}

yang tinggi dengan bentangan yang yang tinggi dengan bentangan yang pendek

pendek

< Permasalahan > < Permasalahan >

•

• _{Biaya transportasi yang cukup tinggi}_{Biaya transportasi yang cukup tinggi}

dan beban yang berat. dan beban yang berat. n=0.015 n=0.015 n=0.015 n=0.015 n=0.015 n=0.015

(17)

5.4.2

5.4.2 Menentukan Menentukan Potongan Potongan Melintang Melintang dan dan Kemiringan Kemiringan (( slope slope) Longitudinal) Longitudinal Ukuran potongan melintang dan kemiringan harus ditentukan supaya debit yang Ukuran potongan melintang dan kemiringan harus ditentukan supaya debit yang dibutuhkan

dibutuhkan turbin dturbin dapat apat diarahkan secara diarahkan secara ekonomis ekonomis ke bak ke bak penenang. penenang. Pada umPada umumnyaumnya ukuran

ukuran potongan potongan melintang bmelintang berhubungan erhubungan erat dengan erat dengan kemiringan. kemiringan. Kemiringan Kemiringan saluransaluran pembawa harus dibuat sehalus mungkin untuk mengurangi kehilangan ketinggian pembawa harus dibuat sehalus mungkin untuk mengurangi kehilangan ketinggian (perbedaan antara level air pada intake dan bak penenang) tetapi hal ini akan (perbedaan antara level air pada intake dan bak penenang) tetapi hal ini akan menyebabkan kecepatan yang lebih rendah dan potongan melintang yang lebih besar. menyebabkan kecepatan yang lebih rendah dan potongan melintang yang lebih besar. Selain itu kemiringan yang curam, akan menyebabkan kecepatan aliran yang tinggi dan Selain itu kemiringan yang curam, akan menyebabkan kecepatan aliran yang tinggi dan bagian yang lebih kecil tetapi juga kehilangan ketinggian yang besar.

bagian yang lebih kecil tetapi juga kehilangan ketinggian yang besar.

Pada umumnya, pada kasus perencanaan pembangkit listrik tenaga air skala kecil, Pada umumnya, pada kasus perencanaan pembangkit listrik tenaga air skala kecil, kemiringan

kemiringan salurannya salurannya ditentukan ditentukan 1/500 1/500 – – 1/1,500. 1/1,500. Bagaimanapun Bagaimanapun pada pada kasuskasus perencanaan mikro-hidro, kemiringannya menjadi 1/50 – 1/500, karena kemampuan perencanaan mikro-hidro, kemiringannya menjadi 1/50 – 1/500, karena kemampuan

yang rendah pada

yang rendah pada saat survei saluran dan saat survei saluran dan pembangunan oleh pembangunan oleh kontraktor lokal.kontraktor lokal.

Bagian penampang melintang dari saluran pembawa ditentukan berdasarkan metode Bagian penampang melintang dari saluran pembawa ditentukan berdasarkan metode dibawah ini.

dibawah ini. (1)

(1) Metode perhitunganMetode perhitungan Qd=

Qd= A A ×R ×R 2/32/3×S×S_L_L1/21/2 ／／nn Qd

Qd : : disain disain debit debit untuk untuk saluran saluran pembawa pembawa (m(m33_/s)_/s)

A

A : : luas luas dari dari potongan potongan melintang melintang (m(m22)) R

R : : R=AR=A／／P P (m)(m) P

P : : panjang panjang sisi-sisi sisi-sisi basah basah (m) (m) mengacu mengacu pada pada gambar gambar berikut.berikut.

S

S_L_L : : Slope Slope mendatar mendatar saluran saluran pembawa pembawa (contoh (contoh SS_L_L= 1/100=0.01)= 1/100=0.01) n

n : : koefisien koefisien kekasaran kekasaran (lihat (lihat Tabel Tabel 5.4.2)5.4.2)

Secara singkat, pada kasus potongan melintang empat persegipanjang, dengan lebar Secara singkat, pada kasus potongan melintang empat persegipanjang, dengan lebar (B)=0.6m, kedalaman air (h)=0.5m, kemiringan longitudinal (S

(B)=0.6m, kedalaman air (h)=0.5m, kemiringan longitudinal (S_L_L)=1/200=0.005,)=1/200=0.005, koefisien kekasaran (n)=0.015. koefisien kekasaran (n)=0.015. A= B×h = A= B×h = 0.6 × 0.6 × 0.5 = 0.5 = 0.30 m0.30 m22 P= B + 2 × h = 0.6 + 2 × 0.5 =1.60 m P= B + 2 × h = 0.6 + 2 × 0.5 =1.60 m R= A R= A／／P = 0.30P = 0.30／／1.60 = 0.188 m1.60 = 0.188 m ∴ ∴ Qd= A ×R Qd= A ×R 2/32/3×S×S 1/21/2 ／／n = 0.30 ×1.60n = 0.30 ×1.60 2/32/3×0.005×0.005 1/21/2 ／／0.015 = 1.94 m0.015 = 1.94 m33//ｓｓ Permukaan air Permukaan air :: PP

(18)

518 518 -(2)

(2) Metode sederhanaMetode sederhana

Untuk menyederhanakan metode diatas, maka metode berikut ini digunakan untuk Untuk menyederhanakan metode diatas, maka metode berikut ini digunakan untuk menentukan potongan melintang yang kemudian dijelaskan di [Referensi 5-1 Metode menentukan potongan melintang yang kemudian dijelaskan di [Referensi 5-1 Metode sederhana untuk menentukan potongan melintang]

sederhana untuk menentukan potongan melintang]

Referensi ini digunakan untuk menentukan potongan melintang pada

Referensi ini digunakan untuk menentukan potongan melintang pada dua bentuk berikutdua bentuk berikut ini.

ini.

Potongan

Potongan melintang melintang empat empat persegipanjang persegipanjang Potongan melintang Potongan melintang trapesiumtrapesium H* harus dihitung untuk setiap slope yang berbeda.

H* harus dihitung untuk setiap slope yang berbeda. Secara singkat, pada kasusSecara singkat, pada kasus potongan melintang trapesium, disain debit (Q)=0.5m

potongan melintang trapesium, disain debit (Q)=0.5m33/det, lebar (B)=0.8m, kemiringan/det, lebar (B)=0.8m, kemiringan longitudinal (S

longitudinal (SLL_A,B,C,D_A,B,C,D)=1/100, 1/50, 1/100, 1/200 yang merupakan bagian paling halus)=1/100, 1/50, 1/100, 1/200 yang merupakan bagian paling halus dari saluran

dari saluran pembawa, koefisien pembawa, koefisien kekasaran kekasaran (n)=0.015.(n)=0.015.

Kedalaman air (H*) mendekati 0.3 m di Referensi 5-1 gambar-4. Oleh karena itu Kedalaman air (H*) mendekati 0.3 m di Referensi 5-1 gambar-4. Oleh karena itu kedalaman air yang sebenarnya (H) adalah

kedalaman air yang sebenarnya (H) adalah H = H*

H = H*×× 0.10.1 ／／(S(SLL))0.50.5 H

H_A,C_A,C= H*= H* ××0.10.1 ／／(S(SLL_A,C_A,C))0.50.5= 0.3= 0.3××0.10.1／／(0.01)(0.01)0.50.5= 0.3= 0.3 H

H_B_B= H*= H* ×× 0.10.1／／(S(SLL_B_B))0.50.5= 0.3= 0.3××0.10.1／／(0.02)(0.02)0.50.5 = 0.21= 0.21 H

H_D_D= H*= H* ××0.10.1 ／／(S(SLL_D_D))0.50.5= 0.3= 0.3××0.10.1／／(0.005)(0.005)0.50.5 = 0.42= 0.42

Dan ketinggian dari bagian melintang dari Slope A,C adalah 0.60m(0.3+0.2

Dan ketinggian dari bagian melintang dari Slope A,C adalah 0.60m(0.3+0.2～～0.3),0.3), Ketinggian bagian melintang dari

Ketinggian bagian melintang dari Slope B adalah 0.55m(0.21+0.2Slope B adalah 0.55m(0.21+0.2～～0.3),0.3), Ketinggian dari bagian melintang dari Slope D adalah 0.75m(0.42+0.2

Ketinggian dari bagian melintang dari Slope D adalah 0.75m(0.42+0.2～～0.3).0.3). B=0.6 and 0.8m B=0.6 and 0.8m 1.0 1.0 m=0.5 m=0.5 B=0.6 and 0.8m B=0.6 and 0.8m Slope A Slope A Slope B Slope B Slope C Slope C Slope D Slope D S SLL_A_A= 1/100= 1/100 S SLLBB= 1/50= 1/50 S SLLCC= 1/100= 1/100 S SLL_D_D= 1/200= 1/200

(19)

5.5

5.5 Bak Bak PenenangPenenang 5.5.1

5.5.1 Kapasitas Kapasitas bak penbak penenangenang (1)

(1) Fungsi bak penenangFungsi bak penenang

Fungsi bak penenang secara kasar ada dua jenis. Fungsi bak penenang secara kasar ada dua jenis.

•

• _{Mengontrol perbedaan debit dalam penstock dan sebuah saluran pembawa}_{Mengontrol perbedaan debit dalam penstock dan sebuah saluran pembawa}

karena fluktuasi beban. karena fluktuasi beban.

•

• _{Pemindahan sampah terakhir (tanah dan pasir, kayu yang mengapung, dll.)}_{Pemindahan sampah terakhir (tanah dan pasir, kayu yang mengapung, dll.)}

dalam air yang mengalir dalam air yang mengalir (2)

(2) Definisi kapasitas bak penenangDefinisi kapasitas bak penenang

Kapasitas bak penenang didefinisikan sebagai kedalaman air dari h

Kapasitas bak penenang didefinisikan sebagai kedalaman air dari h_cc ke ke hh₀₀ dari panjangdari panjang bak penenang L seperti terlihat dalam Gambar 5.5.1.

bak penenang L seperti terlihat dalam Gambar 5.5.1.

Gambar 5.5.1 Gambar kapasitas bak penenang Gambar 5.5.1 Gambar kapasitas bak penenang

0.5 0.5 1.0 1.0 d d hc hc h h00 h>1.0 h>1.0×ｄ×ｄ S=1 S=1～～2×2×ｄｄ 1.0 1.0 20.0 20.0 1.0 1.0 2.0 2.0 30 30～～50cm50cm ｂｂ B-b B-b Headrace Headrace Ht Ht Screen Screen SLe SLe



















































dsc dsc As As Bspw Bspw ＬＬ 3030～～50cm50cm Spillway Spillway h0=H*×0.1

h0=H*×0.1／（／（SleSle））0.50.5 H*H*：：Refer to 'Reference 5-1'Refer to 'Reference 5-1' hc=

hc=｛｛((α×Qdα×Qd22)／(ｇ×B)／(ｇ×B22)})}1/31/3 α=1.1 g=9.8α=1.1 g=9.8 d=1.273×(Qd／Vopt）

d=1.273×(Qd／Vopt）0.50.5 Vopt:Refer to 'Reference 5-2'Vopt:Refer to 'Reference 5-2' Vsc=As×dsc=B×L×dsc≧10sec×Qd

Vsc=As×dsc=B×L×dsc≧10sec×Qd B,dsc:desided depend on site condition. B,dsc:desided depend on site condition.

(20)

520 520 -Kapasitas bak penenang V

Kapasitas bak penenang V_sc_sc = A= A_ss×d×d_sc_sc＝＝B×L×dscB×L×dsc dimana, A

dimana, A_ss: area bak penenang: area bak penenang B : lebar bak penenang B : lebar bak penenang L : panjang bak penenang L : panjang bak penenang d

d_sc_sc: kedalaman air dari kedalaman aliran yang sama dari sebuah saluran: kedalaman air dari kedalaman aliran yang sama dari sebuah saluran ketika menggunakan debit maksimum (h

ketika menggunakan debit maksimum (h₀₀) menuju kedalaman kritis) menuju kedalaman kritis dari ujung tanggul untuk menjebak pasir dalam sebuah bak dari ujung tanggul untuk menjebak pasir dalam sebuah bak penenang (h

penenang (h_cc)) [Referensi]

[Referensi]

Pada bagian membujur, kedalaman aliran yang s

Pada bagian membujur, kedalaman aliran yang s ama: ho=H*×0.1ama: ho=H*×0.1／／(SLe)(SLe)0.50.5 H* : merefer pada {Ref.5-1} H* : merefer pada {Ref.5-1} SLe : slope dari akhir saluran dari

SLe : slope dari akhir saluran dari saluran pembawasaluran pembawa kedalaman kritikal: hc={(

kedalaman kritikal: hc={(αα 22_))／_／(g×B_(g×B22_)}_)}1/31/3 _α_α:_{: 1.1}_{1.1 g}_{g :}_{: 9.8}_9.8

(3)

(3) Menentukan kapasitas sebuah bak penenangMenentukan kapasitas sebuah bak penenang

Kapasitas bak penenang harus dipertimbangkan dari metode kontrol beban dan metode Kapasitas bak penenang harus dipertimbangkan dari metode kontrol beban dan metode debit seperti disebutkan dibawah ini:

debit seperti disebutkan dibawah ini: a.

a. Pada kasus hanya beban yang dikontrolPada kasus hanya beban yang dikontrol

Pada kasus pengontrolan fluktuasi beban permintaan yang dipertimbangkan, pada Pada kasus pengontrolan fluktuasi beban permintaan yang dipertimbangkan, pada umumnya pengarah dummy load diterapkan. Pengarah dummy load adalah umumnya pengarah dummy load diterapkan. Pengarah dummy load adalah gabungan dari pemanas – pendingin air atau pemanas – pendingin udara, gabungan dari pemanas – pendingin air atau pemanas – pendingin udara, perbedaan energi listrik yang dihasilkan melalui pembangkitan di rumah turbin dan perbedaan energi listrik yang dihasilkan melalui pembangkitan di rumah turbin dan beban aktual untuk

beban aktual untuk menyerap panas. menyerap panas. Kontrol debit tidak dKontrol debit tidak ditampilkan.itampilkan.

Kapasitas bak penenang harus diamankan hanya untuk menyerap getaran dari Kapasitas bak penenang harus diamankan hanya untuk menyerap getaran dari saluran pembawa dengan maksimum debit sekitar 10 kali sampai 20 kali dari saluran pembawa dengan maksimum debit sekitar 10 kali sampai 20 kali dari maksimum debit (Qd).

maksimum debit (Qd). Suatu format frame

Suatu format frame dari pengontrolan beban dari pengontrolan beban dengan menggundengan menggunakan suatu akan suatu pengarahpengarah dummy load ditunjukkan dalam gambar 5.5.2.

dummy load ditunjukkan dalam gambar 5.5.2.

Gambar 5.5.2

Gambar 5.5.2 Diagram aturan dari Diagram aturan dari konsumsi konsumsi loadload Generated power