4.2.4 Pintu. Gambar Grafik Pembilasan Sedimen Camp Untuk Aliran Turbulen (Camp, 1945) BAB IV KRITERIA PERENCANAAN

Laporan Tugas Akhir ”Analisis Alternatif Skema pltm dan Desain Rinci PLTM (Pembangkit Listrik Tenaga Minihidro)” Pekatan, Lombok –Nusa Tenggara Barat

Gambar 4. 16 Grafik Pembilasan Sedimen Camp Untuk Aliran Turbulen (Camp, 1945)

Pintu diujung pembilas bawah akan tetap terbuka selama aliran air rendah pada musim kemarau, pintu pembilas ditutup agar air tidak mengalir. Untuk membilas kandungan sedimen dan agar pintu tidak tersumbat, pintu tersebut akan dibuka setiap hari selama 1 jam. Lebar bersih bangunan pembilas (Bsc) adalah 0,6 x lebar total pengambilan. Ada beberapa macam pintu bilas yang bisa digunakan : • Satu pintu tanpa pelimpah • Dua pintu biasanya dengan pelimpah • Pintu radial dengan katup agar dapat membilas benda-benda terapung.

4.2.4

Pintu Faktor-faktor yang harus dipertimbangkan dalam merencanakan pintu: • berbagai beban yang bekerja pada pintu • alat pengangkat • tenaga mesin • tenaga manusia • kedap air dan sekat • bahan bangunan a. Pembebanan pintu Pada pintu sorong tekanan air diteruskan ke sponeng fan pada pintu radial ke bantalan pusat. Pintu sorong kayu direncana sedemikian rupa, sehingga masing-

BAB IV KRITERIA PERENCANAAN

IV-25


masing balok kayu mampu menahan beban dan meneruskan ke sponeng; untuk pintu sorong baja, gaya tersebut harus dibawa oleh balok. Lihat gambar 4.16.

Gambar 4. 17 Gaya-gaya yang bekerja pada pintu

b. Alat penqanqkat Alat pengangkat dengan stang biasanya untuk pintu-pintu lebih kecil. untuk pintupintu yang dapat menutup sendiri, karena digunakan rantai berat sendiri atau kabel baiU Pcuc_inguri imgai. remiiir,.c7n Te,n,ngn ma,•,,ulsia aiau mesin bergantung pada waktu ekspioitasi, mudah/tidaknya eksploitasi pertimbanganperfimbangan ekonomis. c. Kedap air Umumnya pintu sorong memperoleh kekedapannya dari pelat perunggu yang dipasang untuk mengurangi gesekan. Jika pintu sorong harus dibuat kedap sama sekali, maka sekat atasnya juga kayu atau karet. Pintu sorong dan radial dari baja menggunakan sekat karet tipe modern seperti ditunjukkan pada gambar 4.17.

Gambar 4. 18 Sekat air dari karet untuk bagian samping (A), dasar (B) dan atas (C) pada pintu baja.


IV-26


a. Bahan bangunan Pintu yang dipakai untuk pengambilan dan pembilas dibuat dari kayu dengan kerangka (mounting) baja, atau dibuat dari pelat baja yang diperkuat dengan gelegar baja. Pelat-pelat perunggu dipasang pada pintu untuk mengurangi gesekan diantara pintu dengan sponengnya. Pintu berukuran kecil jarang memerlukan rol. 1. Pintu pengambilan Biasanya pintu pengarnbilan adalah pintu sorong kayu sederhana. Bila di daerah yang bersanakutan horga kaym -,ahal, maka dapat dipakai baja.

Gambar 4. 1 Tipe-tipe pinfu pengambilan; pintu sorong kayu dan baja

2. Pintu bilas Ada bermacam-macam pintu bilas yang bisa digunakan, yakni : satu piniu tanpa pelimpah (bagian depan terfutup lihat Gambar 4.19 a). satu pintu tanpa pelimpah (bagian depan tertutup iihat Gambar 4.19 b). dua pintu, biasanya hanya dengan pelimpah (lihat Gambar 4.19 c). pintu radial dengan katup agar dapat membilas benda-benda terapung Gambar 4.19 d).


IV-27


Gambar 4. 2 Tipe-tipe pintu pembilas

Apabila selama banjir aliran air akan lewat di atas pintu, maka bagian atas pintu harus direncana sedemikian rupa, sehingga tidak ada getaran dan tirai luapannya harus diaerasi secukupnya (lihat Gambar 4.20).

Gambar 4. 3 Gerasi pintu sorong yang terendam.

4.1.1

Saluran Penghantar Walaupun telah ada usaha untuk merencanakan sebuah bangunan pengambilan dan pengelak sedimen yang dapat mencegah masuknya sedimen ke dalam saluran penghantar, namun masih ada banyak partikel-partikel halus yang masuk ke saluran tersebut. Untuk mencegah agar sedimen ini tidak mengendap di saluran, bagian awal dari saluran persis di belakang pengambilan direncanakan untuk berfungsi sebagai desand.


IV-28


Desand ini merupakan pembesaran potongan melintang saluran sampai panjang tertentu untuk mengurangi kecepatan aliran dan memberi kesempatan kepada sedimen untuk mengendap. Untuk menampung endapan sedimen ini, dasar bagian saluran tersebut diperdalam atau diperlebar. Tampungan ini dibersihkan tiap jangka waktu tertentu (kurang lebih sekali seminggu atau setengah bulan) dengan cara membilas sedimennya kembali ke sungai dengan panjang desand tersebut bergantung kepada : - diameter sedimen yang akan mengendap. - topografi. - kemungkinan dilakukannya pembilasan. Pengambilan keputusan untuk merencanakan dan membuat desand pada ekonomis. Pertimbangan tersebut akan mencakup semua faktor yang akan mempengaruhi biaya dan kemudian eksploitasi jaringan itu. Perencanaan kantong lumpur yang memadai bergantung kepada tersedianya data data mengenai sedimen di sungai. Adapun data-data yang diperlukan adalah : - Pembagian butir. - Penyebaran ke arah vertikal. - Sedimen layang. - Sedimen dasar. - Volume Jika tidak ada data yang tersedia, ada beberapa harga praktis yang bisa dipakai untuk bangunan utama berukuran kecil, dalam hal ini volume bahan layang yang harus diendapkan, diandalkan 0,5 0/00 (per mil) dari volume air yang mengalir melalui kantong. Ukuran butir yang harus diendapkan bergantung kepada kapasitas angkutan sedimen di jaringan saluran selebihnya. Dianjurkan bahwa sebagian besar (60 - 70 %) dari pasir halus terendapkan. a. Kondisi-kondisi batas a1. Bangunan penqambilan Yang pertama kali mencegah masuknya sedimen ke dalam saluran penghantar adalah bangunan pengambilan dan pembilas, dan oleh karena itu banguan pengambilan yang direncanakan dengan baik dapat mengurangi biaya pembuatan desand yang mahal. a2. Saluran


IV-29


Jaringan saluran direncana untuk membuat kapasitas angkutan sedimen konstan atau makin bertambah di arah hilir. Dengan kata lain; sedimen yang memasuki jaringan saluran akan diangkut lewat jaringan tersebut ke kolam penenang. Dalam kaitan dengan perencanaan desand, ini berarti bahwa kapasitas angkutan sedimen pada bagian awal dari saluran penting artinya untuk ukuran partikel yang akan diendapkan. Biasanya ukuran partikel ini diambil 0,5 mm guna memperkecil kemiringan saluran penghantar. a3. Topografi Keadaan topografi tepi sungai maupun kemiringan sungai itu sendiri akan sangat berpengaruh terhadap kelayakan ekonomi pembuatan desand. Desand dan bangunan-bangunan pelengkapnya memerlukan banyak ruang, yang tidak selalu tersedia. Oleh sebab itu, kemungkinan pemampatannya harus ikut dipertimbangkan dalam pemilihan lokasi bangunan utama. Kemiringan sungai harus cukup curam untuk menciptakan kehilangan tinggi energi yang diperlukan untuk pembilasan di sepanjang desand. Tinggi energi dapat diciptakan dengan cara menambah elevasi mercu, tapi hal ini juga jelas akan memperbesar biaya pembuatan bangunan. a.4. Dimensi Desand Pada Gambar 4.22 diberikan tipe tata letak desand sebagai bagian dari bangunan utama.

Gambar 4. 4 Tipe tata letak desand


IV-30


"Panjang dan leher desand" Dimensi-dimensi L(panjang) dan B(lebar) desand dapat diturunkan dari Gambar 23.3. Partikel yang masuk kekolam pada A, dengan kecepatan endap partikel w dan kecepatan air v harus mencapai dasar pada C ini berakibat bahwa, partikel selama waklu (H/w) yang diperlukan ujntuk mencapai dasar, akan berjalan (berpindah) secara horisontal sepanjang jarak L dalam waktu L/v.

Gambar 4. 5 Skema.Desand

Jadi : Q H L = , dengan V = W V HB

dimana : H = kedalaman aliran saluran, m. W = kecepatan endapan partikel sedimen, m/dt. L = panjang desand. v = kecepatan aliran air, m/dt. Q = debit saluran, m3/dt. B = lebar kantong lumpur, m. ini menghasilkan : LB = Q/W Karena sangat sederhana, rumus ini dapat dipakai untuk membuat perkiraan awal dimensi-dimensi tersebut. Untuk perencanaan yang lebih detail, harus dipakai faktor koreksi guna menyelaraskan faktor-faktor yang mengganggu, seperti : - turbulensi air. - pengendapan yang terhalang. bahan layang sangat banyak. Velikanov menganjurkan faktor-faktor koreksi dalam rumus berikut :


IV-31


dimana : L = panjang kantong lumpur, m. B = lebar kantong lumpur, m. Q = debit saluran, m3/dt. W = kecepatan endap partikel sedimen, m/dt. ). λ = koefisien pembagian/distribusi Gauss λ adalah fungsi D/T, dimana D = jumlah sedimen yang diendapkan dan T = jumlah sedimen yang diangkut. λ = 0 untuk D/T = 0,5; λ = 1,2 uniuk D/T = 0,95 dan λ = 1,55 untuk D/T = 0,98. v = kecepatan rata-rata aliran, m/dt. H = kedalaman aliran air di saluran, m. Dimensi kantong sebaiknya juga sesuai dengan kaidah bahwa L/B > 8 untuk mencegah agar aliran tidak "meander" di dalam kantong Apabila topografi tidak memungkinkan diturutinya kaidah ini, maka kantong harus dibagi-bagi kearah memanjang dengan dinding-dinding pemisah (devider wall) untuk mencapai perbandingan antara L dan B ini. Dalam rumus-rumus ini, penentuan kecepatan endap amat penting karena sangat berpengaruh terhadap dimensi desand. Ada dua metode yang bisa dipakai untuk menentukan kecepatan endap, yakni : (1) Pengukuran di tempat. (2) Dengan rumus / Grafik. (1) Pengukuran kecepatan endap terhadap contoh-contoh yang diambil dari sungai adalah metode yang paling akurat jika dilaksanakan oleh tenaga berpengalaman. Metode ini dijelaskan dalam "Konstruksi Cara-cara untuk Mengurangi Angkutan Sedimen yang Akan Masuk ke Intake dan Saluran" (DPMA, 1981). Dalam metode ini dilakukan analisis tabung pengendap (setlling tube) terhadap contoh air yang diambil dari lapangan. (2) Dalam metode kedua, digunakan grafik Shields untuk kecepatan endap bagi partikel - partikel individual (discrate particels) dalam air yang tenang. Rumus Veliykanov menggunakan faktor koreksi guna mengkompensasi penggunaan harga harga kecepatan endap ini.


IV-32


Faktor-faktor lain yang akan dipertimbangkan dalam pemilihan dimensi desand adalah : (1) kecepatan aliran dalam desand hendaknya cukup rendah, sehingga partikel yang telah mengendap tidak menghambur lagi. (2) turbulensi yang mengganggu proses pengendapan harus dicegah. (3) kecepatan hendaknya tersebar secara merata di seluruh potongan melintang, sehingga sedimentasi juga dapat tersebar merata. (4) kecepatan aliran tidak boleh kurang dari 0,30 m/dt, guna mencegah tumbuhnya vegetasi. (5) peralihan/transisi dari pengambilan ke kantong dan dari kantong ke saluran primer harus mulus, tidak menimbulkan turbulensi atau pusaran. b. Volume tampungan Tampungan sedimen di luar (dibawah) potongan melintang air bebas dapat mempunyai beberapa macam bentuk. Volume tampungan bergantung kepada banyaknya sedimen (sedimen dasar maupun sedimen layang) yang akan diendapkan hingga tiba saat pembilasan. c. Pencekan terhadap berfungsinya Desand Perencanaan desand hendaknya mencakup cek terhadap efisiensi pembilasan. c1. Efisiensi Pengendapan. Untuk mencek efisiensi desand, dapat dipakai grafik pembuangan sedimen dari Camp. Grafik pada Gambar 4.28 memberikan efisiensi sebagai fungsi dari dua parameter. Kedua parameter itu adalah W/Wa dan W/Vo. dimana : W = kecepatan endap partikel-partikel) yang ukurannya di luar ukuran partikel yang direncana, m/dt. Wo = kecepatan endap rencana, m/dt. Vo = kecepatan rata-rata aliran dalam desand, m/dt. Dengan menggunakan grafik Camp., efisiensi proses pengendapan untuk partikel partikel dengan kecepatan endap yang berbeda-beda dari kecepatan endap partikel rencana, dapat dicek.


IV-33


Suspensi sedimen dapat dicek dengan menggunakan kriteria Shinohara tsubaki. Bahan tetap berada dalam suspensi penuh jika : V* 5 > W 3

dimana : v' = kecepatan geser = (g h I)0.5, m/dt. g = percepatan gravitasi, m/dt2 (≈ 9,8) h = kedalaman air, m. l = kemiringan energi. w = kecepatann endap sedimen, m/dt. Efisiensi pengendapan sebaiknya dicek untuk dua keadaan yang berbeda : - untuk kantong kosong. - untuk kantong penuh. Untuk kontong kosong, kecepatan minimum harus di cek. Kecepatan ini boleh terlalu kecil yang memungkinkan tumbuhnya vegetasi atau mengendapnya partikel-partikel lempung. Menurut Vlugter, untuk : V > W/1,6 l dimana : v = kecepatan rata-rata, m/dt. w = kecepatan endap sedimen, m/dt. l = kemiringan energi. Semua bahan dengan kecepatan endap w akan berada dalam suspensi pada sembarang konsentrasi.


IV-34


Gambar 4. 6 Grafik Pembuangan sedimen Camp untuk saluran turbulensi (Camp. 1945)

Apabila kantong penuh, maka sebaiknya di cek apakah pengendapan masih efektif dan apakah bahan yang sudah mengendap tidak akan menghambur lagi. Yang pertama dapat di cek dengan menggunakan grafik Camp, dan yang kedua dengan grafik Shields. c2. Efisiensi Pembilasan Efisiensi pembilasan bergantung kepada terbentuknya gaya geser yang memadai pada permukaan sedimen yang telah mengendap dan pada kecepatan yang cukup menjaga agar bahan tetap dalam keadaan suspensi sesudah itu. Gaya geser dapat di cek dengan grafik Shield dan kriteria suspensi dari Shinohara/Tsubaki. d. Tata Letak Desand, Pembilas dan Pengambilan di Saluran Primer. d 1. Tata Letak. Tata letak desand, saluran pembilas dan saluran primer dapat dilihat pada Gambar 4.29. Pembilas terletak di samping kantong. Agar pembilasan berlangsung mulus, perlu dibuat dinding pengarah rendah yang mercunya sama dengan tinggi maksimum sedimen dalam kantong.


IV-35


Gambar 4. 7 Tata letak desand dengan saluran primer berada pada

trase yang sama dengan kantong. Kadang-kadang karena keadaan topografi, desand dibuat jauh dari pengambilan. Kedua bangunan tersebut akan dihubungkan dengan saluran pengarah (feeder canal). Kecepatan aliran dalam saluran pengarah harus cukup memadai agar dapat mengangkut semua traksi sedimen yang masuk ke jaringan saluran pada lokasi pengambilan ke desand. Di mulut desand kecepatan aliran harus banyak dikurangi dan dibagi secara merata di seluruh lebar kantong. Oleh karena itu peralihan/transisi antara saluran pengarah dan desand hendaknya direncana dengan seksama menggunakan dinding pengarah dan alat-alat distribusi aliran lainnya. d2. Pembilas. Dianjurkan agar aliran pada pembilas direncana sebagai aliran bebas selama pembilasan berlangsung. Dengan demikian pembilasan tidak akan terpengaruh oleh tinggi muka air di hilir pembilas. Kriteria utama dalam perencanaan bangunan adalah bahwa operasi dari lubang pembilas dan bahwa kecepatan untuk pembilasan akan tetap di jaga. Dianjurkan untuk membuat bangunan pembilas lurus dengan desand. Agar aliran melalui pembilas bisa mulus, lebar total lubang pembilas termasuk pilar dibuat sama dengan lebar rata-rata desand. Pintu bangunan pembilas harus kedap air dan mampu menahan tekanan air dari kedua sisi. Pintu-pintu itu dibuat dengan bagian depan tertutup.


IV-36


d3. Pengambilan Saluran Pengambilan dari desand ke saluran primer digabung menjadi satu bangunan dengan pembilas agar seluruh panjang desand dapat dimanfaatkan agar supaya air tidak mengalir kembali Ke saluran primer selama pembilasan, pengambilan harus ditutup (dengan pintu) atau ambang dibuat cukup tinggi agar air tidak mengalir kembali.

Gambar 4. 8 Saluran Pengarah

d4. Saluran Pembilas Selama pembilasan, air yang penuh dengan sedimen dialirkan kembali ke sungai asal, atau sungai yang sama terjadi di hilir bangunan utama, sungai lain atau ke cekungan. Kecepatan dalam saluran pembilas akan berkisar antara 1 sampai 1,5 m/dt. Untuk perencanaan potongan memanjang saluran, diperlukan kurve muka air debit sungai pada aliran keluar dan bagan frekuensi terjadinya muka air tinggi di tempat itu. Lebih disukai jika saluran pembilas dihubungkan langsung dengan dasar sungai. Bila sungai sangat dalam pada aliran keluar, maka pembuatan salah satu dari kemungkinan - kemungkinan berikut hendaknya dipertimbangkan : -

bangunan terjun dengan kolam olak dekat sungai. got miring di sepanjang saluran.


IV-37


-

bangunan terjun dengan kolam olak Dengan kedalaman yang cukup, tepat dihilir bangunan pembilas.

Saluran Saluran ini berfungsi menyalurkan air dari desand ke kolam penenang. Bantuan trase dan jenis saluran didasarkan kepada keadaan topografi, geologi setempat, aspek teknis dan kemudahan konstruksi, dengan mempertimbangkan; kemudahan pelaksanaan dan pemeliharaan biaya yang murah, dan kehilangan energi yang kecil. Beberapa tipe saluran yang biasa digunakan antara lain, saluran terbuka, saluran tertutup, atau terowongan. Bahan tersebut dari : pasangan batu, beton bertulang dan sebagainya.

dimana : Q = debit perencanaan (m3/dt) A = luas penampang basah (m2) V = kecepatan (m/dt) Kemiringan saluran terbuka dinyatakan oleh persamaan strickler :

dimana : I = kemiringan saluran V = kecepatan (m/dt) k = koefisien kekasaran strickler R = jari-jari hidrolis

Beda elevasi muka air antara hulu dan hilir dinyatakan : hf = I x L dimana : hf = kehilangan tekanan akibat gesekan (m) I = kemiringan saluran


IV-38


L

= panjang saluran (m)

Tinggi jagaan ditentukan berdasarkun efek gelombang rambatan pengoperasian turbin dan pintu. Ada dua kemungkinan gelombang rambatan yaitu gelombang rambatan positif dan negatif. Gelombang rambatan ini biasanya timbul karena kecepatan V2 menjadi nol pada saat pintu di tutup tiba-tiba dan atau pengurangan debit akibat pengoperasian turbin. Tinggi jagaan ditentukan berdasarkan gelombang rambatan pada kondisi : - Pintu tertutup tiba-tiba, Vz diasumsikan = 0 - Volume air dihulu direduksi dengan 1/3 bagian - Volume air dihulu direduksi dengan 2/3 bagian Minimum tinggi jagaan dapat dilihat pada tabel dibawah : Tabel 4. 1 Tinggi Jagaan (Free Board)

Jari-jari minimum tikungan saluran untuk saluran pasangan batu adalah : - Q< lOm3/dt =>R ≥3h - Q < lOm3/dt =>R ≥ 3h Sedangkan untuk saluran dari tanah jari-jari minimumnya adalah R ≥ 8 h. 4.1.2

Kolam Penenang Kolam penenang terletak setelah saluran penghantar dan sebelum mulut pipa pesat dengan fungsi antara lain : -

menetralkan tekanan air pada Saluran. mengurangi kecepatan aliran dan menyerapkan energi listrik berfungsi sebagai reservoir bila turbin dijalankan, dimana menurut inlet harus tetap terendam dan harus dihindarkan terjadinya vortex.

Komponen-komponen dari kolam penenang adalah : - kolam penenang


IV-39


-

saringan penggerak arus masuk ke pipa pesat intake pipa pesat

Beberapa kriteria ditetapkan untuk menentukan dimensi kolam penenang : B = 3b L = 2B dimana : B = lebar kolam penenang (m) b = lebar saluran (m) L = panjang kolam penenang (m) Pada struktur intake pipa pesat, kedalaman pipa pesat terhadap tinggi air di kolam penenang harus ditentukan. Hal ini dimaksudkan untuk menghindari hampa udara bila turbin dijalankan atau gerbang dibuka mendadak. Penentuan ke dalam pipa pesat dari permukaan air berdasarkan referensi dari J.L. Gordon "vortices at intake", Water Power. -

Untuk pipa pesat yang sejajar dengan datangnya air dari saluran. S

-

= 0,54 V .D1/2.

Untuk pipa pesat yang tegak lurus dengan datangnya air dari saluran. S

= 0,72 V .D1/2.

dimana : S = kedalaman pipa pesat terhadap muka air (m) V = kecepatan air dalam pipa pesat D = diameter dalam pipa pesat (m) (lihat gambar 4.31) Kehilangan tinggi tekan di dalam kolam penenang dihitung sebagai berikut di saluran


IV-40


Dengan : k = 1.0 V = kecepatan di saluran (m/dt) - saringan - ambang pipa pesat dimana :

Q b h z

= debit rencana (m3/dt) = koefisien debit = 0,80 = lebar ambang = tinggi air di atas ambang (m) = kehilangan tinggi tekan

dibawah ini adalah gambar tipe mulut pipa pesat

Gambar 4. 9 Slink of Penstock Mouth


IV-41


4.1.3

Pipa Pesat Pipa pesat adalah pipa yang melewatkan air dari pintu pipa pesat ke Gedung Sentral. Pipa pesat di disain dengan pertimbangan sebagai berikut : - Pipa pesat di rancang sampai diperoleh panjang minimum. - Aman terhadap momenlientur, baik vertikal maupun horisontal. - Pipa pesat harus mempunyai tekanan hidraulik yang minimum untuk menghindari tekanan udara dibawah tekanan atmosfir. - Efek terhadap turbin juga harus dipertimbangkan. - Akibat katup dibuka dan ditutup, kenaikan tekanan harus diperhitungkan. Menurut penempatannya, pipa pesat di bagi 3 tipe : - Pipa pesat yang ditanam. - Pipa pesat permukaan. - Sebagian di tanam dan sebagian di permukaan tanah. Menurut kekakuan tumpuan, ada 3 tipe : - Pipa kaku - Pipa fleksible dengan sambungan ekspansi. - Pipa semi kaku dengan sambungan pada masing-masing bagian pada tumpuan menerus alau tumpuan tetap. Bahan-bahan yang biasa digunakan untuk pipa pesat antara lain, baja, beton bertulang, kayu, polythiene. Pipa pesat dengan diameter ekonomis ditentukan berdasarkan kecepatan, sebesar 2 3 m/dt sedangkan tebalnya ditentukan dengan rumus : t = (D + 800) / 401 dimana : t = tebal pipa pesat (mm) D = diameter pipa pesat (mm) Dalam beberapa kasus, tebal pipa pesat tidak boleh kurang dari 6 mm, meskipun digunakan pengkaku. Bila debit pada baja pesat akan dibagi sesuai dengan debit turbin, maka diperlukar pipa bercabang. Biasanya cabang mempunyai bentuk yang simetris dan sudutnya harus kurang dari 900, antara 300 - 750. Sudut percabangnya yang lebih kecil, mempunyai sifat hidraulik yang lebih baik. Sebelum memasuki Gedung Sentral, pipa


IV-42


pesat harus mendatar. Panjang bagian yang mendatar adalah antara 5 sampai 10 kal diameter pipa pesat. Syarat-syarat struktural pipa pesat adalah : - Blok angker diletakkan maksimal pada jarak 150 m pada pipa pesat exposed. Fungsi blok angker selain untuk mengukur mengkakukan pipa pada saat pemasangan, juga untuk menahan gaya-gaya yang timbul akibat pergeseran pada tikungan. - Diantara blok angker, dipasang tumpuan model pada setiap 6 m, masingmasing titik tumpuan dipasang cincin penopang (lihat gambar 4.28 dan 4.29). - Pipa pesat dengan sambungan kaku memerlukan sambungan ekspansi untuk antisipasi terhadap perubahan temperatur.

Gambar 4. 10 Pipa pesat – Steel Sadle Support


IV-43


Gambar 4. 11 Pipa Pesat – Steel Ring Galder Support


IV-44


4.1.4

Perencanaan Turbin Di dalam perencanaan PLTM Pekatan, jumlah turbin terpasang tergantung pada kriteria yang disesuaikan dengan kondisi beban pekerjaan dan biaya proyek. Beberapa kriteria penting adalah sebagai berikut a. Tipe jaringan, interkoneksi atau isolasi b. Kurva beban harian c. Optimasi daya yang dihasilkan d. Tingkat kehandalan yang diinginkan, dan ketersediaan sumber tenaga alternatif. e. Perkiraan kebutuhan listrik f. Kondisi dan posisi aliran air yang tersedia g. Batasan teknik, seperti pengaturan kestabilan dan dimensi mesin h. Ketersediaan turbin yang memenuhi standar i. Biaya pemasangan berikut pekerjaan sipil j. Transportasi. Secara umum, pengurangan terhadap jumlah pemakaian turbin akan mengurangi total biaya keseluruhan, sedangkan penambahan unit turbin akan meningkatkan kualitas dan fleksibilitas operasi serta memaksimalkan energi yang dapat dihasilkan sebuah pembangkit listrik tenaga mini hidro. Dari sebuah perencanaan PLTM Pekatan yang dinterkoneksikan dengan PLTD, kebutuhan maksimum akan daya listrik pada kurun waktu tertentu dapat dipenuhi oleh sekurang-kurangnya 75 % dari kapasitas maksimum. Untuk alasan diatas, maka dapat dipertimbangkan untuk menggunakan satu unit turbin, agar produksi tenaga yang dihasilkan dapat diandalkan. Keterbatasan transportasi terkadang mengharuskan kita untuk memakai beberapa unit turbin yang berukuran kecil untuk mengurangi dimensi dan berat yang berlebihan dari komponen sistem pembangkit. Kriteria utama dalam penentuan jumlah turbin yang akan digunakan adalah kurva laju aliran (massa) air dan optimasi daya yang dihasilkan. a. Output Daya Mengingat daya air yang tersedia dan perkiraan debit tahunan, untuk optimasi cukup digunakan lebih satu unit turbin dimana diharapkan mampu memanfaatkan potensi air secara optimal. b. Kurva Laju Air


IV-45


Dalam kasus Pekatan, bentuk kurva laju alir menyatakan bahwa satu unit turbin harus berhenti beroperasi (shut-down) untuk beberapa waktu dalam satu tahun operasi, terutama pada saat musim kering (kemarau). Jumlah turbin mempengaruhi lamanya shut-down. Untuk kasus pada PLTM Pekatan dibutuhkan adanya sumber tenaga cadangan. Dari masalah tersebut diatas dapat diambil kesimpulan bahwa keberadaan satu unit turbin sudah mencukupi.

c. Operasi Beban Sebagian Salah satu cara untuk mengatasi keterbatasan aliran air akibat musim kemarau adalah dengan pengoperasian beban sebagian. Perilaku turbin pada kondisi operasi beban sebagian sangat sulit diprediksi.


IV-46


KRITERIA PERENCANAAN............................................... Error! Bookmark not defined. 4.1 PARAMETER BANGUNAN ................................ Error! Bookmark not defined. 4.1.1 Tanah .............................................................. Error! Bookmark not defined. 4.1.2 Analisis Stabilitas ........................................... Error! Bookmark not defined. 4.1.3 Reaksi Pondasi................................................ Error! Bookmark not defined. 4.2 PERENCANAAN BANGUNAN AIR................... Error! Bookmark not defined. 4.2.1 Bendung.......................................................... Error! Bookmark not defined. 4.2.2 Bangunan Pengambilan (Intake)..................... Error! Bookmark not defined. 4.2.3 Bangunan Pembilas ........................................ Error! Bookmark not defined. 4.2.4 Pintu................................................................ Error! Bookmark not defined. 4.2.5 Saluran Penghantar .........................................................................................28 4.2.6 Kolam Penenang.............................................................................................39 4.2.7 Pipa Pesat........................................................................................................42 4.2.8 Perencanaan Turbin ........................................................................................45 Gambar 4. 1 Kurva-kurva Taylor untuk stabilitas tanggul (dari Capper, 1976)............. Error! Bookmark not defined. Gambar 4. 2 metode irisan untuk perhitungan stabilitas lereng ............Error! Bookmark not defined. Gambar 4. 3 Faktor-faktor daya dukung beban garis dekat permukaan (dari Capper, 1976) ........................................................................................ Error! Bookmark not defined. Gambar 4. 4 Potongan tanah................................................... Error! Bookmark not defined. Gambar 4. 5 Tegangan samping Aktif dan Pasif cara pemecahan Rankine a) aktif; b) pasif ........................................................................................ Error! Bookmark not defined. Gambar 4. 6 Tekanan Aktif dan Pasif menurut Rankine a) aktif; b) pasif .. Error! Bookmark not defined. Gambar 4. 7 Gaya Angkat Untuk Bangunan Yang Dibangun Pada Pondasi Batuan..... Error! Bookmark not defined. Gambar 4. 8 Daya angkat pada pondasi bendung................... Error! Bookmark not defined. Gambar 4. 9 Unsur-Unsur Persamaan Distribusi Tekanan Pada Pondasi ... Error! Bookmark not defined. Gambar 4. 10 Tebal Lantai Kolam Olak ................................ Error! Bookmark not defined. Gambar 4. 11 Metode Angka Rembesan Lane ..................... Error! Bookmark not defined. Gambar 4. 12 Harga-harga Koefisien C0 Untuk Bendung Gambar Bulat Sebagai Fungsi Perbandingan H1/r........................................................... Error! Bookmark not defined. Gambar 4. 13. Koefisien C1 Sebagai Fungsi Perbandingan p/H1 .......Error! Bookmark not defined. Gambar 4. 14. Tekanan Pada Mercu Bendung Bulat Sebagai Fungsi Perbandingan H1/r ........................................................................................ Error! Bookmark not defined. Gambar 4. 15 Sketsa Pintu Pengambilan ........................... Error! Bookmark not defined. Gambar 4. 16 Grafik Pembilasan Sedimen Camp Untuk Aliran Turbulen (Camp, 1945) ........................................................................................ Error! Bookmark not defined.


IV-47


Gambar 4. 17 Gaya-gaya yang bekerja pada pintu................. Error! Bookmark not defined. Gambar 4. 18 Sekat air dari karet untuk bagian samping (A), dasar (B) dan atas (C) pada pintu baja. ....................................................................... Error! Bookmark not defined. Gambar 4. 19 Tipe-tipe pinfu pengambilan; pintu sorong kayu dan baja.............................27 Gambar 4. 20 Tipe-tipe pintu pembilas.................................................................................28 Gambar 4. 21 Gerasi pintu sorong yang terendam................................................................28 Gambar 4. 22 Tipe tata letak desand.....................................................................................30 Gambar 4. 23 Skema.Desand ................................................................................................31 Gambar 4. 24 Grafik Pembuangan sedimen Camp untuk saluran turbulensi (Camp. 1945) 35 Gambar 4. 25 Tata letak desand dengan saluran primer berada pada trase yang sama dengan kantong. ..........................................................................................................................36 Gambar 4. 26 Saluran Pengarah...........................................................................................37 Gambar 4. 27 Slink of Penstock Mouth ................................................................................41 Gambar 4. 28 Pipa pesat – Steel Sadle Support ....................................................................43 Gambar 4. 29 Pipa Pesat – Steel Ring Galder Support .........................................................44 Tabel 4. 1 Standar saringan AS .............................................. Error! Bookmark not defined. Tabel 4. 2 Bentuk telapak pondasi.......................................... Error! Bookmark not defined. Tabel 4. 3 Harga-harga perkiraan daya dukung izin............... Error! Bookmark not defined. Tabel 4. 4 Modulus kemampatan............................................ Error! Bookmark not defined. Tabel 4. 5 Harga-harga koefisien tegangan aktif Ka untuk dinding.......Error! Bookmark not defined. Tabel 4. 6 Harga-harga koefisien tegangan aktif Ka untuk dinding miring kasar dengna permukaan tanah datar.................................................... Error! Bookmark not defined. Tabel 4. 7 Harga-harga X ...................................................... Error! Bookmark not defined. Tabel 4. 8 Harga-harga perkiraan untuk koefisien gesekan f Error! Bookmark not defined. Tabel 4. 9 Harga-Harga Minimum Angka Rembesan Lane (CL) ..........Error! Bookmark not defined. Tabel 4. 10 Harga koefisien kontraksi................................ Error! Bookmark not defined. Tabel 4. 11 Tinggi Jagaan (Free Board) .................................................................................39


IV-48

4.2.4 Pintu. Gambar Grafik Pembilasan Sedimen Camp Untuk Aliran Turbulen (Camp, 1945) BAB IV KRITERIA PERENCANAAN

Recommend Documents