Dokumen tersebut merupakan bagian dari skripsi yang membahas perencanaan pembangkit listrik tenaga mikro hidro pada Waduk Sidodadi Glenmore Banyuwangi. Secara garis besar dibahas tentang latar belakang pemilihan lokasi, rumusan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, dan tinjauan pustaka mengenai debit andalan, kurva durasi aliran, penentuan tinggi jatuh efektif dan debit turbin, serta klas

1. PERENCANAAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA
MIKRO HIDRO PADA WADUK SIDODADI
GLENMORE BANYUWANGI
SKRIPSI
oleh
MIFTAH LUTHFI
NIM 121910301108
PROGRAM STUDI STRATA 1 (S1)
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS JEMBER
2016

2. PERENCANAAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA
MIKRO HIDRO PADA WADUK SIDODADI
GLENMORE BANYUWANGI
SKRIPSI
diajukan guna melengkapi tugas akhir dan memenuhi salah satu syarat
untuk menyelesaikan Program Studi Teknik Sipil (S1)
dan mencapai gelar Sarjana Teknik
Oleh:
MIFTAH LUTHFI
NIM 121910301108
PROGRAM STUDI STRATA 1 (S1)
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS JEMBER
2016

3. BAB I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) adalah alternatif sumber
energi listrik bagi masyarakat. Disaat sumber energi lain mulai menipis dan
memberikan dampak negatif, maka air menjadi sumber energi yang penting karena
dapat dijadikan sumber energi pembangkit listrik yang murah dan tidak
menimbulkan polusi. Selain itu, Indonesia kaya sumber daya air sehingga sangat
berpotensi untuk memproduksi energi listrik yang banyak.
Di Kecamatan Glenmore Kabupaten Banyuwangi dibangun embung
Sidodadi pada Perkebunan Kalirejo untuk menampung air hujan dan air sungai
Manggis untuk mengairi kebun tebu yang ada di wilayah Glenmore dengan luas
240,621 ha. Selain itu, waduk Sidodadi dibangun untuk tempat wisata alam yang
membutuhkan energi listrik untuk kebutuhan operasional.
Kondisi air yang bisa dimanfaatkan sebagai sumber daya penghasil listrik
adalah memiliki kapasitas aliran dan ketinggian tertentu dari instalasi. Semakin
besar kapasitas aliran maupun ketinggiannya dari instalasi maka semakin besar
energi yang bisa dimanfaatkan untuk menghasilkan energi listrik. Dengan melihat
keadaan Perkebunan Kalirejo yang membutuhkan energi listrik, merupakan alasan
mendasar untuk memanfaatkan potensi air sungai Manggis menjadi sumber
pembangkit listrik yang diharapkan dapat menyuplai energi listrik untuk area
perkebunan.
Beberapa penelitian yang telah dilakukan diantaranya adalah Aji Saka Dwi
Ramdhani dengan judul “Studi Perencanaan PLTMH 1x12 kW sebagai Desa
Mandiri Energi di Desa Karangsewu, Cisewu, Garut, Jawa Barat”, Ramli Kadir
dengan judul “Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH)”,
Dody Andri Setyawan dengan judul “Kajian Potensi Sungai Curuk Untuk
Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) Di Padukuhan Gorolangu, Kab.
Kulon Progo, Yogyakarta”.Untuk itulah dalam tugas akhir ini penulis akan
membahas tentang Perencanaan Bangunan Sipil Pembangkit Listrik Tenaga Mikro

4. Hidro (PLTMH) di Embung Sidodadi Kecamatan Glenmore Kabupaten
Banyuwangiz.
1.2 Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah yang akan dibahas pada penulisan ini adalah :
1. Berapa debit yang dihasilkan dari aliran sungai Manggis yang bisa
digunakan untuk PLTMH?
2. Bagaimana desain saluran pengambilan,saluran pembawa, bak pengendap,
bak penenang, pipa pesat, rumah pembangkit, saluran pembuang untuk
PLTMH?
1.3 Maksud dan Tujuan
Adapun maksud dan tujuan pada penulisan ini adalah :
1. Mengetahui debit yang dihasilkan dari aliran sungai Manggis yang bisa
digunakan untuk PLTMH.
2. Mengetahui desain saluran pengambilan,saluran pembawa, bak pengendap,
bak penenang, pipa pesat, rumah pembangkit, saluran pembuang untuk
PLTMH.
1.4 Manfaat Penelitian
Dengan penelitian ini diharapkan :
1. Mampu mendesain bangunan sipil berupa saluran pengambilan,saluran
pembawa, bak pengendap, bak penenang, pipa pesat, rumah pembangkit,
saluran pembuang pada PLTMH.
2. Sebagai bahan acuan pembelajaran ilmu tentang perencanaan bangunan
sipil PLTMH.

5. 1.5 Batasan masalah
Lingkup penelitian ini hanya meliputi :
1. Perencanaan hanya sebatas bangunan sipil PLTMH (saluran pengambilan,
bak pengendap, bak penenang, pipa pesat, rumah pembangkit dan saluran
pembuang).
2. Tidak membahas terkait AMDAL dan Analisis Ekonomi.

6. BAB II. TINJAUAN PUSTAKA`
2.1 Umum
Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH), mempunyai kelebihan
dalam hal biaya operasi yang rendah jika dibandingkan dengan Pembangkit Listrik
Tenaga Diesel (PLTD), karena minihidro memanfaatkan energi sumber daya alam
yang dapat diperbarui, yaitu sumber daya air (Endardjo dkk, 1998). Dengan
ukurannya yang kecil penerapan mikro hidro relatif mudah dan tidak merusak
lingkungan. Rentang penggunaannya cukup luas, terutama untuk menggerakkan
peralatan atau mesin-mesin yang tidak memerlukan persyaratan stabilitas tegangan
yang akurat (Endardjo dkk, 1998).
Analisa hidrologi sangat diperlukan dalam merencanakan pembangkit
listrik mikrohidro, yaitu untuk menentukan debit andalan dan debit pembangkit
yang diperlukan untuk menentukan kapasitas dan energi yang dihasilkan oleh
PLTMH tersebut.
2.2 Debit Andalan
Guna mendapatkam kapasitas PLTMH, tidak terlepas dari perhitungan
berapa banyak air yang dapat diandalakan untuk membangkitkan PLTMH. Debit
anadalan adalah debit minimum (terkecil) yang masih dimungkinkan untuk
keamanan operasional suatu bangunan air, dalam hal ini adalah PLTMH.
Debit minimum sungai dianalisis atas dasar debit hujan sungai. Dalam
perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro ini, dikarenakan minimalnya
data maka metode perhitungan debit andalan menggunakan metode simulasi
perimbangan air dari Dr. F.J.Mock (KP.01,1936). Dengan data masukan dari curah
hujan di Daerah Aliran Sungai, evapotranspirasi, vegetasi dan karakteristik geologi
daerah aliran.
Metode ini menganggap bahwa air hujan yang jatuh pada daerah
aliran(DAS) sebagian akan menjadi limpasan langsung dan sebagian akan masuk

7. tanah sebagai air infiltrasi, kemudian jika kapasitas menampung lengas tanah sudah
terlampaui, maka air akan mengalir ke bawah akibat gaya gravitasi.
Debit andalan untuk Perencanaan PLTMH ini didapat dari hasil perhitungan
yang dilakukan oleh Abdul Kholiq Abrori pada skripsinya dengan judul
“Pemodelan Hujan Aliran Menggunakan Metode MOCK pada Sub DAS Kali
Manggis Banyuwangi” yang dilanjutkan dengan perhitungan menggunakan FDC.
2.3 Kurva Durasi Aliran (Flow Duration Curve)
Flow Duration Curve (FDC) adalah suatu grafik yang memperlihatkan debit
sungai selama beberapa waktu tertentu dalam satu tahun. Duration Curve
digambarkan dari data-data debit sekurang-kurangnya 10 tahun agar dapat
memberikan informasi yang bisa digunakan.
Dari 10 data debit diurutkan dari terkecil ke terbesar kemudian dicari
probabilitasnya untuk mengetahui tahun kering, normal, dan basah. Setelah
diketahui tahun kering fdilanjutkan dengan pengurutan bulan di tahun tersebut dari
debit terkecil ke terbesar juga dan dicari probabilitasnya untuk mendapatkan kurva
debit prediksi .
Data probabilitas menghasilkan data debit prediksi yang nantinya untuk
menentukan debit rencana PLTMH yang berbentuk kurva yang parameternya
berupa debit dan prosentase probabilitas.
2.4 Tinjauan Teknis
2.4.1 Pengertian dan prinsip PLTA
Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) adalah suatu bentuk perubahan
tenaga air dengan ketinggian dan debit tertentu menjadi tenaga listrik, dengan
menggunakan turbin air dan generator. Daya (power) yang dihasilkan dapat
dihitung berdasarkan rumus berikut (Arismunandar dan Kuwahara, 1991) :
P = 9,8 x Heff x Q (kW) (2.1)
Dimana :
P = Tenaga yang dikeluarkan secara teoritis
H = Tinggi air jatuh efektif (m)

8. Q = Debit Pembangkit (m3/det)
9,8 = Percepatan gravitasi = 9,81m/s2
Sebagaimana dapat dipahami dari rumus tersebut di atas, daya yang
dihasilkan adalah hasil kali dari tinggi jatuh dan debit air, oleh karena itu
berhasilnya pembangkitan tenaga air tergantung dari pada usaha untuk
mendapatkan tinggi jatuh air dan debit yang besar secara efektif dan ekonomis.
Pada umumnya debit yang besar membutuhkan fasilitas dengan ukuran yang besar
misalnya, bangunan ambil air (intake), saluran air dan turbin (Arismunandar dan
Kuwahara, 1991).
2.4.2 Penentuan Tinggi jatuh Efektif
1. Jenis saluran air
Tinggi jatuh efektif dapat diperoleh dengan mengurangi tinggi jatuh total
(dari permukaan air pada pengambilan sampai permukaan air saluran bawah)
dengan kehilangan tinggi pada saluran air (Arismunandar dan Kuwahara, 1991).
Tinggi jatuh penuh (Full head) adalah tinggi air yang bekerja efektif pada turbin
yang sedang berjalan. Untuk jenis saluran air, bila diketahui permukaan air pada
bangunan pengambilan dan saluran bawah serta debit air, maka tinggi jatuh
efektif kemudian dapat ditentukan, dengan dasar pertimbangan ekonomis.
Misalnya, bila kehilangan tinggi jatuh air dapat dikurangi dengan memperbesar
penampang saluran air atau memperkecil kemiringannya, maka tinggi jatuh
dapat digunakan dengan efektif (Arismunandar dan Kuwahara, 1991).
2. Jenis waduk atau waduk pengatur
Jika naik turunnya permukaan air waduk sudah dapat ditentukan, maka tinggi
jatuh efektif maksimum dan minimum dapat ditentukan seperti diuraikan diatas,
sesuai dengan permukaan air waduk dalam keadaan maksimum dan minimum.
Namun apabila naik turunnya permukaan air yang ada sangat besar, perlu dip
erhatikan hal-hal sebagai berikut :

9. a) Tinggi jatuh normal
Ini adalah tinggi jatuh efektif yang dipakai sebagai dasar untuk
menentukan tenaga yang dihasilkan atau efisiensi dari turbin. Pada umumnya
turbin dapat bekerja dengan efisiensi maksimal pada tinggi jatuh ini.
b) Perubahan tinggi jatuh
Kapasitas efektif waduk dan naik turunnya permukaan air waduk
ditentukan berdasarkan atas daya puncak yang dihasilkan dan lamanya hal ini
berlangsung ; hal ini disesuaikan dengan hubungan antara penyediaan dan
kebutuhan tenaga, rencana penyediaan tenaga pada musim kemarau,
pemanfaatan air banjir, dan lain-lain.
2.4.3 Penentuan Debit Turbin
1. Debit maksimum
Debit maksimum turbin ditentukan sedemikian rupa sehingga biaya
konstruksinya menjadi minimum berdasarkan lengkung debit sepuluh tahun
terakhir atau lebih. Nilainya pada umumnya dua kali debit dalam musim
kemarau (Arismunandar dan Kuwahara, 1991).
2. Jumlah air pasti
Jumlah air pasti (firm water quantity) adalah jumlah air yang pasti
dapat dimanfaatkan sepanjang tahun. Ini diperoleh dari jumlah air dalam
musim kering dikurangi dengan jumlah air yang dialirkan dibagian hilir
untuk keperluan pengairan, perikanan, pariwisata, dan lain-lain
(Arismunandar dan Kuwahara, 1991).

10. 2.5 Klasifikasi PLTA
2.5.1 Penggolongan Berdasarkan Tinggi Terjunan (Arismunandar dan
Kuwahara, 1997).
Pusat listrik jenis terusan air (water way) adalah pusat listrik yang
mempunyai tempat ambil air (intake) di hulu sungai, dan mengalirkan air ke hilir
melalui terusan air dengan kemiringan (gradient) yang agak kecil. Tenaga listrik
dibangkitkan dengan memanfaatkan tinggi terjun dengan kemiringan sungai
tersebut. Jenis bendungan (dam) adalah jenis pusat listrik dengan bendungan yang
melintang sungai guna menaikan permukaan air dibagian hulu bendungan dan
membangkitkan tenaga listrik dengan memanfaatkan tinggi terjun yang diperoleh
antara disebelah hulu dan hilir sungai. Pusat listrik jenis bendungan dan terusan air
merupakan jenis gabungan dari kedua jenis tersebut diatas. Jenis ini
membengkitkan tenaga listrik dengan menggunakan tinggi terjun yang didapat dari
bendung dan terusan.
2.5.2 Penggolongan Menurut Aliran Air
Pusat listrik jenis aliran sungai langsung (run of river) kerap kali dipakai
pada pusat listrik jenis saluran air. Jenis ini membangkitkan tenaga listrik dengan
memanfatkan aliran air sungai itu sendiri secara alamiah. Pusat listrik dengan kolam
pengatur (regulating pond) mengatur aliran sungai setiap hari atau setiap minggu
dengan menggunakan kolam pengatur yang dibangun melintang sungai dan
membangkitkan tenaga listrik sesuai dengan perubahan beban. Pusat listrik jenis
waduk (reservoir) mempunyai sebuah bendungan besar yang dibangun melintang.
Dengan demikian terjadi sebuah danau buatan, kadang-kadang sebuah danau asli
dipakai sebagai waduk. Air yang dihimpun dalam musim hujan dikeluarkan pada
musim kemarau, jadi pusat listrik jenis ini sangat berguna untuk pemakaian
sepanjang tahun. Pusat listrik jenis pompa (pumped storage) adalah jenis PLTA
yang memanfaatkan tenaga listrik yang berlebihan pada musim hujan atau pada saat
pemakaian tenaga listrik berkurang pada tengah malam. Pada waktu itu air dipompa
ke atas dan disimpan dalam waduk. Jadi pusat listrik jenis ini memanfaatkan

11. kembali air yang didapat untuk membangkitkan tenaga listrik pada beban puncak
pada siang hari.
2.6 Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH)
2.6.1 Perkembangan Pusat Listrik Tenaga Air
Akhir-akhir ini di dunia termasuk negara-negara maju, memperhatikan
pembangunan PLTA berkapasitas kecil. Pembagian PLTA dengan kapasitas kecil
pada umumnya adalah sebagai berikut (Patty, 1995):
1. PLTA mikro < 100 kW
2. PLTA mini 100 - 999 kW
3. PLTA kecil 1000 - 10000 kW
Dengan kemajuan teknis, tinggi = 1 – 1,5 m dapat digunakan dan kapasitas
turbin dapat dibuat 4 – 5 kW. Salah satu sebab bagi negara-negara maju
membangun PLTA berkapasitas kecil ini adalah harga minyak OPEC yang terus
meningkat sekarang ini, di samping bertambahnya kebutuhan listrik (Patty, 1995).
Di Indonesia salah satu program pemerintah adalah listrik masuk desa terpencil di
daerah pegunungan, pembangunan PLTA menghubungkan desa ini dengan
hantaran tegangan tinggi tidaklah ekonomis. Berdasarkan pertimbangan diambil
langkah-langkah berikut dalam perencanaan PLTA mikro hidro untuk suatu daerah
pedesaan (Patty, 1995) :
1. Mempelajari bangunan air irigasi (irigasi, drainase dan lain- lain) yang sudah ada
di desa tersebut.
2. Meneliti bahan bangunan yang terdapat di tempat serta pendidikan masyarakat
desa.
3. Meneliti mesin yang hendak dipakai, lebih baik digunakan mesin yang lebih
mahal tetapi memerlukan biaya yang lebih sedikit dan waktu yang lebih singkat
untuk reparasi.
2.6.2 Penerapan Teknologi Mikro Hidro
Sekarang ini masih menghadapi berbagai kendala, sehingga baru sebagian
kecil dari potensi tenaga air yang ada di daerah irigasi dan sungai-sungai kecil

12. diseluruh Indonesia yang sudah dimanfaatkan untuk pembangkit tenaga mikro
hidro. Kendala utama yang perlu diatasi dengan sebaik-baiknya adalah bahwa
sampai sekarang teknologi mikro hidro belum dapat mencapai nilai komersial yang
baik. Mikro hidro masih disebut secara pesanan, sehingga mikro hidro dengan
kehandalan tinggi yang disebut dengan teknologi maju membutuhkan biaya
investasi awal yang besar. Sebaliknya, mikro hidro yang dibuat dengan
menggunakan teknologi sederhana, walaupun tidak membutuhkan biaya investasi
awal yang besar, pada umumnya mempunyai kehandalan rendah dan masih
memerlukan biaya pemeliharaan yang tinggi untuk menjamin kelangsungan
operasinya. Selain itu, mikro hidro yang kehandalannya rendah sering mengalami
gangguan pengoperasian yang dapat merugikan konsumen (Endardjo dkk, 1998).
Pengembangan rancang bangun mikro hidro standar PU dimaksudkan sebagai
upaya standarisasi untuk mengembangkan mikro hidro standar yang mempunyai
kehandalan tinggi dengan biaya investasi awal yang layak (Endardjo dkk, 1998).
2.6.3 Rancangan Konsep Rancang Bangun Mikrohidro
Dari hasil studi awal telah dapat disiapkan rancangan konsep rancang
standar PU yang masih bersifat sementara dan akan terus disempurnakan (Endardjo
dkk,1998)
1. Konstruksi bangunan sipil
Saluran kolam tandon dan bagian-bagiannya dibuat dari komponen-
komponen modular saluran terbuka (U-Ditch) beton pracetak yang
diproduksi secara pabrikasi.
 Pipa pesat dan bagian-bagiannya dibuat dari komponen- komponen modular
pipa beton pracetak yang diproduksi secara pabrikasi.
 Bak penampung belakang, untuk menampung aliran air dari turbin, dibuat
dari komponen modular beton pracetak yang diproduksi secara pabrikasi.
 Rumah pembangkit merupakan rumah sederhana dengan dinding dari
pasangan bata/batako atau papan dan atap dari seng gelombang yang secara
keseluruhan dibangun ditempat.

13. 2. Konstruksi peralatan elektro-mekanik
a. Turbin cross flow berikut adaptor pipa pesat dan bagian- bagian lainnya
dibuat dari konstruksi besi plat, besi profil dan besi cor secara pabrikasi.
b. Generator lengkap dengan pengatur tegangan otomatis (AVR)
menggunakan produk yang tersedia di pasar.
c. Penyelaras daya (kontrol beban) sedang dikaji apakah akan menggunakan
sistem pengontrol kecepatan turbin atau sistem pembuang kelebihan daya.
d. Panel kontrol (panel daya) menggunakan produk yang tersedia dipasar.
Berikut ini dikemukakam beberapa hal pokok yang menjadi fokus perhatian
dalam pengembangan rancang bangun mikrohidro standar PU (Endardjo dkk,
1998):
1. Sistem Konstruksi
Pemilihan sistem konstruksi dengan komponen- komponen modular
yang dibuat secara pabrikasi didasarkan pada pertimbangan bahwa biaya
konstruksi akan dapat ditekan serendah mungkin apabila sebagian besar
elemen bangunan/peralatan dibuat secara massal.
2. Kapasitas Daya Mikrohidro
Penetapan kapasitas daya maksimum mikrohidro sebesar 50 kW
didasarkan pada perkiraan sementara (belum dilakukan studi) bahwa harga
komersial mikrohidro yang dapat diterima oleh pasar tidak lebih dari Rp
150.000.000,- dan harga per kW mikrohidro untuk kapasitas daya 50 kW
maksimum Rp 3.000.000,- perkiraan kasar harga per kW mikrohidro
bersifat sangat sementara karena dalam komponen mikrohidro masih ada
kandungan impor.
3. Kapasitas Tinggi Terjun dan Debit Mikrohidro
Kapasitas tinggi terjun mikrohidro ditetapkan maksimum 50 m
didasarkan pada kemampuan memikul beban tekanan dari komponen-
komponen mikrohidro yang sedang dikembangkan. Sedangkan kapasitas
tinggi terjun minimum ditetapkan 4 m dimaksudkan untuk membatasi besar

14. debit mikrohidro agar pada kapasitas daya minimum 10 kW debit
mikrohidro tidak lebih dari 500 liter/det.
2.6.4 Komponen Pokok Mikro Hidro
Merupakan komponen yang paling dominan di dalam pembanguan
PLTMH. Komponen ini mempengaruhi besarnya biaya pembangunan dan perlu
diketahui di setiap daerah Indonesia biaya yang diperlukan sangatlah bervariasi.
Skema dari sistem PLTMH dapat dilihat pada gambar di bawah ini :
Gambar 3.1 Komponen Utama Mikro Hidro (Sumber: Google)
Dari gambar di atas, suatu rangkaian PLTMH memiliki bagian-bagian
utama sebagai berikut :
1. Dam/Bendungan Pengalih dan Intake (Diversion Weir and Intake)
Bendung berfungsi untuk menaikkan/mengontrol tinggi air dalam sungai
secara signifikan sehingga memiliki jumlah air yang cukup untuk dialihkan ke
dalam intake pembangkit mikro hidro di bagian sisi sungai ke dalam sebuah bak
pengendap (Settling Basin). Sebuah bendung dilengkapi dengan pintu air untuk
membuang kotoran/lumpur yang mengendap. Perlengkapan lainnya adalah
penjebak/saringan sampah. PLTMH umumnya merupakan pembangklit tipe run off
river sehingga bangunan bendung dan intake dibangun berdekatan. Dengan

15. pertimbangan dasar stabilitas sungai dan aman terhadap banjir, dapat dipilih lokasi
untuk bendung (Weir) dan intake. Tujuan dari intake adalah untuk memisahkan
air dari sungai atau kolam untuk dialirkan ke dalam saluran, penstock atau bak
penampungan. Tantangan utama dari bangunan intake adalah ketersediaan debit air
yang penuh dari kondisi debit rendah sampai banjir. Juga sering kali adanya lumpur,
pasir dan kerikil atau puing-puing dedaunan pohon sekitar sungai yang terbawa
aliran sungai.
Beberapa hal yang menjadi pertimbangan dalam memilih lokasi Bendung
(Weir) dan Intake, antara lain :
a. Jalur daerah aliran sungai Lokasi bendung (Weir) dan intake dipilih pada daerah
aliran sungai dimana terjamin ketersediaan airnya, alirannya stabil, terhindar
banjir dan pengikisan air sungai.
b.Stabilitas lereng yang curam Oleh karena pemilihan lokasi PLTMH sangat
mempertimbangkan head, sudah tentu pada lokasi lereng atau bukit yang curam.
Dalam mempertimbangkan lokasi bangunan Bendung (Weir) dan Intake
hendaknya mempertimbangkan stabilitas sedimen atau struktur tanahnya yang
stabil.
c. Memanfaatkan fasilitas saluran irigasi yang ada di pedesaan
Pemanfaatan ini dapat dipertimbangkan untuk efisiensi biaya konstruksi,
karena sudah banyak sungai di pedesaan telah dibangun konstruksi sipil untuk
saluran irigasi.
d. Memanfaatkan topografi alami seperti kolam dan lain-lain
Penggunaan kealamian kolam untuk intake air dapat memberikan
keefektifan yang cukup tinggi untuk mengurangi biaya, disamping itu juga
membantu menjaga kelestarian alam, tata ruang sungai dan ekosistem sungai.
Yang perlu diperhatikan adalah keberlanjutan kolam dan pergerakan sedimen.
e. Level volume yang diambil (Tinggi Dam) dan level banjir

16. Karena pembangunan bendung/dam inatek pada bagian yang sempit dekat
sungai, maka level banjir pada daerah itu lebih tinggi sehingga diperlukan daerah
bagian melintang dam yang diperbesar untuk kestabilan.
f. Perletakan Intake selalu pada posisi terluar dari lengkungan sungai.
Pertimbangan ini dilakukan untuk memperkecil sedimen didalam saluran
pembawa. Dan sering kali dibuat pintu air intake untuk melakukan pembilasan
sedimen yang terendap dari intake.
g. Keberadaan penggunaan air sungai yang mempengaruhi keluaran/debit air.
Jika intake untuk pertanian atau tujuan lain yang mengambil air maka akan
mempengaruhi debit sungai.
2. Bak Pengendap (Settling Basin)
Fungsi bangunan ini adalah untuk :
a. Penyalur yang menghubungkan intake dengan bak pengendap sehingga
panjangnya harus dibatasi.
b. Mengatur aliran air dari saluran penyalur sehingga harus mencegah
terjadinya kolam pusaran dan aliran turbulen serta mengurangi kecepatan
aliran masuk ke bak pengendap sehingga perlu bagian melebar.
c. Sebagai bak pengendap adalah untuk mengendapkan sedimen dimana
untuk detil desainnya perlu dihitung dengan formulasi hubungan panjang
bak, kedalaman bak, antara kecepatan pengendap, dan kecepatan aliran.
d. Sebagai penimbunan sedimen, sehingga harus didesain mudah dalam
pembuangan sedimen.
e. Sebagai spillway yang mengalirkan aliran masuk ke bagian bawah dimana
mengalir dari intake.
3. Saluran Pembawa (Channel/headrace)
Saluran pembawa mengikuti kontur permukaan bukit untuk menjaga energi
dari aliran air yang disalurkan.

17. 4. Bak Penenang (Headtank)
Fungsi dari bak penenang adalah sebagai penyaring terakhir seperti settling
basin untuk menyaring benda-benda yang masih tersisa dalam aliran air, dan
merupakan tempat permulaan pipa pesat (penstock) yang mengendalikan aliran
menjadi minimum sebagai antisipasi aliran yang cepat pada turbin tanpa
menurunkan elevasi muka air yang berlebihan dan menyebabkan arus baik pada
saluran.
Pemilihan lokasi bak penenang untuk pembangkit listrik skala kecil
seringkali berada pada punggung yang lebih tinggi, beberapa yang dapat
dipertimbangkan antara lain :
a. Keadaan topografi dan geologi sungai. Sedapat mungkin dipilih lokasi dimana
bagian tanahnya relatif stabil. Dan jika umumnya terdiri dari batuan keras maka
sedapat mungkin dapat mengurangi jumlah pekerjaan penggalian.
b. Walaupun ditempatkan pada punggung gunung, dipilih tempat yang relatif
datar.
c. Mengurangi hubungan dengan muka air tanah yang lebih tinggi.
5. Pipa Pesat (Penstock)
Penstock dihubungkan pada sebuah elevasi yang lebih rendah ke sebuah
turbin air. Kondisi topografi dan pemilihan skema PLTMH mempengaruhi tipe pipa
pesat (penstock). Umumnya sebagai saluran ini harus didesain/dirancang secara
benar sesuai kemiringan (head) sistem PLTMH.
Pipa penstock merupakan salah satu komponen yang mahal dalam pekerjaan
PLTMH, oleh karena itu desainnya perlu dipertimbangkan terhadap keseimbangan
antara kehilangan energi dan biaya yang diperlukan. Parameter yang penting dalam
desain pipa penstock terdiri dari material yang digunakan, diameter dan ketebalan
pipa serta jenis sambungan yang digunakan. Berdasarkan kondisi topografi yang
ada pada lokasi skema sistem PLTMH, beberapa pertimbangan pemilihan lokasi
pipa pesat (penstock) antara lain adalah :

18. a. Topografi yang dilewati memiliki tingkat kemiringan yang memenuhi
persyaratan dimana rute pipa pesat harus berada di bawah minimum garis
kemiringan hidraulik.
b. Stabilitas tanah dari daerah yang dilewati.
c. Pemanfaatan jalan yang telah ada atau tersedia.
6. Rumah Pembangkit (Power House)
Sesuai posisinya, rumah pembangkit ini dapat diklasifikasikan kedalam tipe
di atas tanah, semi di bawah tanah, di bawah tanah. Sebagian besar rumah
pembangkit PLTMH adalah di atas tanah. Untuk pertimbangan desain rumah
pembangkit, perlu dipertimbangkan :
a. Lantai rumah pembangkit dimana peralatan PLTMH ditempatkan, perlu
memperhatikan kenyamanan selama operasi, mengelola, melakukan perawatan
dimana terjadi pekerjaan pembongkaran dan pemasangan peralatan.
b. Memiliki cukup cahaya masuk untuk penerangan di siang hari dan adanya
ventilasi udara.
c. Kenyamanan jika operator berada didalamnya seperti untuk melakukan
pengendalian ataupun pencatatan secara manual.
Konstruksi untuk desain rumah pembangkit PLTMH juga tidak terlepas
dari skema sistem PLTMH yang bergantung pada jenis dan tipe turbin yang
digunakan, dan sirkulasi air yang dikeluarkan setelah menggerakkan turbin. Karena
itu ada beberapa pertimbangan tipe desain rumah pembangkit sesuai jenis turbin
yang digunakan, sebagai berikut :
a. Rumah pembangkit menggunakan turbin jenis “Turbin Implus”
Desain konstruksi rumah pembangkit ini perlu mempertimbangkan
jarak bebas antara dasar rumah pembangkit dengan permukaan air buangan
turbin (afterbay). Pada kasus turbin implus (turbin pelton, turgo dan
crossflow), air yang dilepas oleh runner turbin secara langsung dikeluarkan
kedalam udara di tailrace. Permukaan air di bawah turbin akan bergelombang.
Oleh karena itu jarak bebas antara rumah pembangkit dengan permukaan air
afterbay harus dijaga paling tidak 30-50 cm. kedalaman air di afterbay harus

19. dihitung berdasarkan suatu formulasi antara desain debit dan lebar saluran di
tailrace. Kemudian air di afterbay harus ditentukan lebih tinggi dari pada
estimasi air banjir. Juga head antara pusat turbin dan level air pada outlet
harus menjadi headloss.
b. Rumah turbin menggunakan turbin jenis “Turbin Reaction”
Hal yang sama dalam desain konstruksi rumah turbin menggunakan
jenis reaction (Francais, Propeller), adalah prilaku air afterbay. Pada kasus
menggunakan turbin tipe reaction, air dikeluarkan kedalam afterbay melalui
turbin. Head antara turbin dan level air dapat digunakan untuk
membangkitkan tenaga. Dengan demikan desain konstruksinya
memperbolehkan posisi tempat pemasangan turbin berada di bawah level
air banjir, dan pada desain konstruksinya perlu disediakan tempat untuk
menempatkan peralatan seperti pintu tailrace, dan pompa.
7. Saluran Pembuang Akhir (Tail Race)
Saluran pembuang akhir (tail race) direncanakan berbentuk persegi empat dari
pasangan batu.
A = b x h (2.2)
V = Q / A (2.3)
P = b + 2h (2.4)
R = A / P (2.5)
Rumus Manning : V = 1 𝑛 x S1/2 x R2/3 (2.6)
S = [ (n x V) / R2/3 ]2 (2.7)
2.7. Perencanaan Daya Listrik
Pada prinsipnya pembangkit tenaga air adalah suatu bentuk perubahan
tenaga air dengan ketinggian dan debit tertentu menjadi tenaga listrik dengan
menggunakan turbin air dan generator. Daya (power) teoritis yang dihasilkan dapat
dihitung berdasarkan persamaan empiris berikut (Arismunandar dan Kuwahara,
1991) :
P = 9,8 x Q x H eff (kW) (2.8)

20. Dimana :
P = Tenaga yang dihasilkan secara teoritis (kW)
Q = Debit pembangkit (m³/det)
Heff = Tinggi jatuh efektif (m)
9,8 = Percepatan gravitasi (m/s2
)
Seperti telah dijelaskan bahwa daya yang keluar merupakan hasil perkalian
dari tinggi jatuh dan debit, sehingga berhasilnya suatu usaha pembangkitan
tergantung dari usaha untuk mendapatkan tinggi jatuh air dan debit yang besar
secara efektif dan ekonomis. Selain itu pembangkitan tenaga air juga tergantung
pada kondisi geografis, keadaan curah hujan dan area pengaliran (catchment area)
(Arismunandar dan Kuwahara, 1991).
Penentuan tinggi jatuh efektif dapat diperoleh dengan mengurangi tinggi
jatuh total (dari permukaan air sampai permukaan air saluran bawah) dengan
kehilangan tinggi pada saluran air. Tinggi jatuh penuh adalah tinggi air yang kerja
efektif saat turbin air berjalan (Arismunandar dan Kuwahara, 1991).
Adapun debit yang digunakan dalam pembangkit adalah debit andalan yang
terletak tepat setinggi mercu yaitu debit minimum. Karena pembangkit ini
direncanakan beroperasi selama 24 jam sehari semalam (Arismunandar dan
Kuwahara, 1991).

21. BAB III. METODOLOGI PENELITIAN
Untuk mendapatkan sebuah hasil kesimpulan dari suatu permasalahan,
maka diperlukan data-data untuk menunjang penelitian. Data-data tersebut
kemudian diolah dengan tahapan pengolahan yang telah ditentukan. Metodologi
penelitian adalah suatu pembahasan yang berisi tentang penjelasan mengenai
langkah-langkah sistematika penelitian yang dimulai dari pengolahan data hingga
penyelesaian.
3.1 Lokasi Penelitian
Lokasi penelitian (Gambar 3.1) dalam penelitian ini adalah di Kebun
Kalirejo, Kecamatan Glenmore, Kabupaten Banyuwangi, Provinsi Jawa Timur
tepatnya pada koordinat 8° 18' 0" Selatan, 114° 3' 0" Timur. Kecamatan Glenmore
sendiri berada di antara Kecamatan Kalibaru dan Kecamatan Genteng.
Gambar 3.1 Peta Lokasi sumber google map

22. 3.2 Data dan Alat
3.2.1 Data
Data merupakan komponen penting dalam melakukan suatu penelitian
maupun kajian. Data didapatkan dari survey lapangan dan pihak-pihak maupun
instansi-instansi terkait. Berikut ini adalah data-data yang di perlukan dalam
penelitian ini :
1. Layout Perkebunan
Data layout Perkebunan, kontur diperoleh dari hasil survey lapangan pada
lokasi penelitian. Selain layout Perkebunan, data lain yang di perlukan
adalah data long section dan cross section. Data survey ini didapat dengan
menggunakan GPS dan Total Station.
2. Data debit
Data curah hujan didaptakan dari hasil rekam stasiun hujan yang berada
pada wilayah lokasi penelitian. Data ini diperoleh dari instansi terkait yakni
Dinas Pengairan Kabupaten Banyuwangi. Data curah hujan yang digunakan
dalam penelitian ini adalah data curah hujan harian yang terjadi selama 10
tahun terakhir yaitu tahun 2005-2014.
3. Peta Topografi
Peta topografi diambil dari google map dan google earth, kemudian di
gambarkan pada program AutoCAD sesuai skala yang sebenarnya.
3.2.2 Alat
Penelitian ini menggunakan beberapa alat bantu untuk mendapatkan data-
data yang diinginkan. Adapun alat yang diperlukan meliputi :
1. Total Station
Total Station adalah instrumen optik/elektronik yang digunakan dalam
pemetaan dan konstruksi. Alat ini digunakan untuk mengukur beda tinggi
dan elevasi pada titik yang ditentukan. Pengukuran ini dilakukan dengan
profil memanjang (long section) dan melintang (cross section).

23. 2. Rol meter
Alat ini digunakan untuk mengukur jarak atau panjang bentang pada saluran
yang ditinjau. Rol meter yang digunakan dalam penelitian ini adalah rol
meter yang terbuat dari fiberglass dengan panjang 50 meter dan 100 meter.
3. GPS
GPS adalah alat yang digunakan untuk menentukan koordinat titik awal
dalam penelitian ini. Titik koordinat tersebut digunakan sebagai datum atau
referensi local dan untuk mengetahui koordinat (x,y).
3.3 Metodologi Pelaksanaan
1.Pengumpulan data:
a. Data layout daerah perkebunan Sidodadi diperoleh langsung dari hasil
survei. Didapatkan dengan melakukan pengukuran long section (profil
memanjang) dan cross section (profil melintang), menjadikan titik pertama
(ujung) sebagai datum atau referensi lokal jika ternyata di lokasi penelitian
tidak ada BM yang terdekat.
b. Data debit
c. Mengukur tinggi muka air, kecepatan dan luas penampang sungai.
d. Merencanakan Site Plan.
e. Menentukan letak/posisi Intake saluran pengambil air pada Sungai
Manggis.
f. Menentukan bak pengendap.
g. Menentukan dimensi saluran pembawa dan bak penenang.
h. Menentukan bahan dan dimensi pipa yang akan digunakan.
i. Mengukur tinggi terjunan dan jarak lintasan pipa dari bak penenang
sampai ke power house.
j. Menentukan saluran pembuang dari rumah pembangkit menuju waduk.
2. Persamaaan
Menggunakan Flow Duration Curve (FDC) dan persamaan daya
yang akan digunakan dalam perhitungan.

24. 3. Perhitungan
Menghitung debit andalan dan daya yang dihasilkan oleh PLTMH.
4. Pembahasan
Data yang telah diolah kemudian dibahas untuk mendapatkan hasil
dari penulisan penelitian ini.

25. Gambar 3.2. Bagan Alir Penelitian
Mulai
Data sungai
(Debit dan
penampang)
Peta Kontur
Data Klimatologi
dan Curah Hujan
Peta
(topografi,DAS)
Perhitungan Debit
Rencana PLTMH (FDC)
Perencanaan
Bangunan Sipil
Desain
Bangunan Sipil
Selesai