Upload
truongtu
View
230
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
28
BAB 4
ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN
4.1 Analisis Data
4.1.1 Analisis Data Primer
Data primer merupakan data yang diperoleh didapat dari hasil survey di Saluran
Umbul Kendat, Desa Dukuh, Kecamatan Banyudono, Kabupaten Boyolali.
4.1.1.1 Debit Existing
Data didapat dari hasil pengukuran di lapangan sesuai pada lampiran B.
1. Kecepatan aliran (v) menggunakan currentmeter = 0,61 m/s
2. Luas penampang didapat dari data :
Kedalaman saluran rata-rata (x) = 28,3333 cm
Lebar saluran (l) = 124 cm
Dengan menggunakan persamaan 2.2 maka didapat luas penampang :
A = x .l
= 28.333 x 124
= 3513,33 cm2
= 0,3513 m2
3. Debit existing
Dengan menggunakan persamaan 2.3 maka didapat debit existing :
Q = A .v
= 0,3513 m2 x 0,61 m/s
= 0,2155 m3/s
4.1.1.2 Jumlah Pengguna Listrik
Jumlah kepala keluarga pengguna listrik di Desa Dukuh sekitar 50 KK.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
29
4.1.2 Analisis Data Sekunder
4.1.2.1 Evapotranspirasi
Perhitungan evapotranspirasi potensial (ETo) menggunakan data klimatologi yang
didapat dari Stasiun Pengamatan Klimatologi Adi Soemarmo Surakarta
(Koordinat : 070 52' LS dan 1100 55" BT, Elevasi + 104 m dpl) dan dihitung
menggunakan Metode Penman. Nilai evapotranspirasi kemudian dikalikan dengan
jumlah hari dalam 15 harian.Hasil perhitungan dapat dilihat pada tabel 4.1 dan
tabel 4.2. Proses perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran C.
4.1.2.2 Analisis Curah Hujan
Analisis curah hujan dihitung dengan langkah-langkah sebagai berikut:
1. Membuat data hujan 15 harian.
2. Merekap data curah hujan selama tahun 2003-2012 masing-masing stasiun
hujan.
3. Menghitung curah hujan 15 harian rerata dari Stasiun Hujan Cengklik dan
Stasiun Hujan Pulung Simo.
4. Melakukan uji validitas data dengan metode kurva massa ganda.
Besarnya curah hujan rerata hasil perhitungan dapat dilihat pada tabel 4.3 dan
tabel 4.4.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
30
Tabel 4.1 Hasil Perhitungan Nilai Evapotranspirasi Bulan Januari-Juni
No Tahun Bulan
Januari Februari Maret April Mei Juni
i ii i ii i ii i ii i ii i ii
1 2003 35.67 38.05 57.82 50.11 69.88 74.54 64.41 64.41 53.96 57.56 51.90 51.90
2 2004 62.36 66.52 57.05 49.44 54.67 58.31 68.43 68.43 61.15 65.23 52.56 52.56
3 2005 67.28 71.77 62.51 54.18 62.74 66.92 67.20 67.20 59.56 63.53 46.36 46.36
4 2006 50.50 53.87 51.58 44.70 51.19 54.61 55.06 55.06 52.05 55.52 50.03 50.03
5 2007 67.67 72.18 62.96 54.56 50.33 53.69 50.66 50.66 59.14 63.08 49.86 49.86
6 2008 42.49 45.33 41.70 36.14 40.55 43.25 38.77 38.77 35.47 37.83 32.06 32.06
7 2009 35.25 37.60 42.02 36.41 42.44 45.27 39.88 39.88 36.22 38.63 33.73 33.73
8 2010 35.24 37.59 42.99 37.25 41.57 44.34 38.82 38.82 35.54 37.91 33.54 33.54
9 2011 41.67 44.45 41.40 35.88 40.71 43.42 37.81 37.81 35.16 37.51 33.43 33.43
10 2012 46.40 49.50 52.51 45.51 51.51 54.95 47.20 47.20 47.04 50.18 42.69 42.69
Satuan dalam mm/hari
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
31
Tabel 4.2 Hasil Perhitungan Nilai Evapotranspirasi Bulan Juli-Desember
No Tahun Bulan
Juli Agustus September Oktober November Desember
i ii i ii i ii i ii i ii i ii
1 2003 56.59 60.37 62.87 67.07 72.95 72.95 67.98 72.51 63.69 63.69 57.01 60.81
2 2004 55.09 58.77 63.03 67.24 73.91 73.91 78.32 83.54 71.84 71.84 62.53 66.69
3 2005 61.19 65.26 32.14 34.28 66.91 66.91 69.33 73.95 70.60 70.60 48.30 51.52
4 2006 55.36 59.05 61.35 65.44 68.58 68.58 72.26 77.08 73.55 73.55 61.36 65.45
5 2007 51.42 54.85 59.75 63.73 36.74 36.74 38.81 41.40 37.82 37.82 36.01 38.41
6 2008 33.84 36.10 37.79 40.31 42.59 42.59 43.97 46.90 42.88 42.88 41.56 44.33
7 2009 36.02 38.43 39.04 41.64 43.58 43.58 66.07 70.47 45.11 45.11 45.10 48.10
8 2010 36.65 39.09 37.64 40.15 40.42 40.42 43.16 46.03 43.55 43.55 41.70 44.48
9 2011 33.76 36.01 36.48 38.91 41.13 41.13 44.10 47.04 67.75 67.75 40.35 43.04
10 2012 43.49 46.39 45.34 48.36 54.58 54.58 59.87 63.86 60.80 60.80 48.03 51.24
Satuan dalam mm/hari
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
32
Tabel 4.3 Hasil Perhitungan Curah Hujan Wilayah 15 Harian Bulan Januari-Juni
No Tahun Bulan
Januari Februari Maret April Mei Juni
i ii i ii i ii i ii i ii i ii
1 2003 365.0 290.5 407.5 439.0 230.5 186.0 84.5 73.5 128.5 46.0 40.0 22.0
2 2004 206.5 191.5 96.0 99.0 205.0 113.0 300.5 140.5 55.0 149.0 89.5 37.0
3 2005 276.5 773.0 308.0 559.5 444.5 720.5 922.5 247.5 43.4 33.1 6.5 170.5
4 2006 610.5 191.0 213.5 256.5 155.5 146.5 201.5 134.0 210.0 66.0 0.0 0.0
5 2007 46.0 114.5 286.5 183.5 346.5 228.0 275.0 135.5 20.5 51.5 11.0 2.5
6 2008 170.5 147.5 305.0 217.5 136.0 312.0 81.5 32.5 0.0 0.0 0.0 0.0
7 2009 208.5 225.5 295.0 423.0 51.5 109.5 9.5 157.0 60.0 203.0 65.5 0.0
8 2010 118.0 262.0 196.0 182.5 100.5 220.5 82.5 185.5 210.5 175.0 238.0 23.0
9 2011 220.5 254.5 167.5 117.5 312.0 208.0 213.0 214.0 267.5 37.5 0.0 11.0
10 2012 393.5 234.5 216.5 200.0 116.8 108.5 221.0 10.0 53.4 44.7 44.7 1.0
Satuan dalam mm/hari
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
33
Tabel 4.4 Hasil Perhitungan Curah Hujan Wilayah 15 Harian Bulan Juli-Desember
No Tahun Bulan
Juli Agustus September Oktober November Desember
i ii i ii i ii i ii i ii i ii
1 2003 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 2.5 30.5 104.5 207.5 478.0 747.5 845.0
2 2004 105.5 0.0 0.0 0.0 8.0 28.0 19.5 199.5 63.5 230.0 244.0 252.0
3 2005 66.5 0.0 3.0 0.0 0.0 288.0 59.8 103.4 258.4 389.6 556.6 945.9
4 2006 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 37.5 109.5 61.0 305.5
5 2007 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 30.5 38.0 256.0 34.5 132.0 185.0
6 2008 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 105.0 145.0 163.5 151.0 132.5 121.5
7 2009 1.5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 12.5 34.5 108.0 191.5 30.0 50.5
8 2010 15.0 2.5 49.0 42.5 70.0 163.5 61.5 202.0 182.5 113.0 176.5 145.5
9 2011 21.0 30.5 0.0 0.0 21.5 0.0 0.0 137.0 213.9 103.6 180.6 234.9
10 2012 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 39.0 23.5 122.0 198.5 117.0 258.0
Satuan dalam mm/hari
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
34
Langkah berikutnya adalah melakukan uji validitas data curah hujan
dengan metode kurva massa ganda. Contoh perhitungan tahun 2003 menggunakan
persamaan 2.4-2.7.
• Ditinjau dari Sta.Cengklik
Komulatif Sta. (y) Cengklik = jumlah (n-1)+ jumlah (n) = 1415
Komulatif rerata (x) = jumlah rerata (n-1) + jumlah rerata (n) = 4728,5
A = 𝑛∑𝑥𝑦 − ∑𝑥. ∑𝑦
𝑛∑𝑥2 − (∑𝑥)2
A =0,629
B = ∑𝑦
𝑛−
𝐴∑𝑥
𝑛
B =2434
Didapat nilai regresi y = Ax+B = 0,629x+2434
r = 𝑛∑𝑥𝑦 − ∑𝑥∑𝑦
√(𝑛∑𝑥2 − (∑𝑥)2)(𝑛∑𝑦2 − (∑𝑦)2)
r2= 0,971
Karena r2 mendekati 1 jadi data dapat dikatakan valid.
Kurva massa ganda dapat dilihat pada kurva berikut :
Gambar 4.1. Kurva Massa Ganda Stasiun Cengklik
y = 0.6299x - 2434.9R² = 0.9719
0
5000
10000
15000
20000
25000
0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000
Ko
mu
lati
f St
a C
en
gklik
Komulatif Rerata
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
35
4.1.2.3 Analisis Debit Aliran
Perhitungan debit aliran menggunakan Metode Mock. Contoh perhitungan debit
aliran dengan Metode Mock pada bulan Januari I tahun 2003 disajikan dalam
penjelasan berikut :
1. Data dan parameter
Data dan parameter yang digunakan dalam perhitungan debit dengan Metode
Mock adalah:
a. Luas daerah tangkapan (Catchment Area) sebesar 4,65Km2. Data ini
merupakan data sekunder yang diperoleh dari perhitungan menggunakan
peta rupa bumi Kartasura dengan program Auto CAD.
b. Jumlah curah hujan dan hari hujan didapatkan dari rata-rata hujan
kawasan mulai tahun 2003 hingga 2012.
c. Koefisien evapotranspirasi (k) = 0,9.
d. Kelembapan air tanah (soil moisture capacity). SMC = 250 mm.
e. Tampungan awal(initial storage). IS = 150 mm.
f. Koefisien infiltrasi (I) = 0,8.
g. Koefisien precipitation flood (PF) = 0,05.
2. Perhitungan debit dengan menggunakan Metode Mock
Contoh perhitungan untuk bulan Januari I tahun 2003 sebagai berikut :
Data
1) Curah hujan (P) = 365 mm
2) Jumlah hari = 10 hari
Limited Evapotranspiration
3) Evaportanspiration (ETo) = 35,67 mm
4) Exposed Surface (m) = 20 %
5) d/h x m = 0,07
6) E = (3) x (5)
= 2,62 mm
7) Et = (3) – (6)
= 33,05 mm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
36
Water Balance
8) P – Et = (2) – (7)
= 331,95 mm
9) Precipitation Flood = PF x (1)
= 18,25 mm
10) Soil Storage = (8) – (9)
= 313,70 mm
11) Soil Moisture = SMC + (10)
= 563,70 mm
12) Water Surplus = (8)
= 331,95 mm
Run Off & Ground Water Storage
13) Infiltration = I x (12)
= 265,56 mm
14) 0,5 x (1+k) x l = 252,28 mm
15) k x V(n-1) = 1464,21 mm
16) Storage Volume = (14) + (15)
= 1716,49 mm
17) DVn = (16) – IS
= 85,59 mm
18) Base Flow = (13) – (17)
= 175,97 mm
19) Direct Run Off = (16) – (13)
= 66,39 mm
20) Run Off = (18) + (19)
= 242,36 mm
Effective Discharge
21) Effective Discharge = (((20)*0.001)/(3600*24*15))*(CA)
= 0,87 m3/s
Besarnya debit aliran hasil perhitungan dengan menggunakan Metode Mock
selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
37
4.1.2.4 Analisis Debit Andalan
Debit andalan merupakan besarnya debit yang tersedia untuk memenuhi
kebutuhan air dengan resiko kegagalan yang telah diperhitungkan, sehingga
kemungkinan terpenuhi dan tersedia sepanjang tahun, baik saat musim kemarau
maupun musim hujan. Debit andalan yang digunakan yaitu debit andalan dengan
probabiltas 90% (Q90).
Analisis debit andalan dihitung berdasarkan debit aliran tahun 2003
sampai tahun 2012. Hasil perhitungan debit andalan menggunakan debit tahunan
Metode Basic Yearkemudian diurutkan dari terbesar hingga terkecil untuk
mencari nilai Q90 yaitu tahun dimana debit andalan tersebut yang akan dipakai.
Adapun urutan data dapat dilihat pada tabel 4.5. Data debit andalan yang dipakai
merupakan debit andalan dengan urutan sesuai perhitungan Q90 yaitu
menggunakan persamaan 2.8 sebagai berikut :
Prob = 90 %
n = 10
90% = m
10+1x 100%
m = 0,9 x 11
= 9,9 ≈ 10
Maka debit andalan yang digunakan adalah nomor urut ke 10 dari atas. Debit
andalan (Q90) yang dipakai sesuai dengan perhitungan Metode Basic Year adalah
debit andalan tahun 2008. Grafik hasil perhitungan debit andalan dapat dilihat
pada gambar 4.2.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
38
Tabel 4.5 Hasil Perhitungan Debit Tahunan Menggunakan Metode Basic Year
No Tahun Bulan
Jumlah Probabi
litas Januari Februari Maret April Mei Juni Juli Agustus September Oktober November Desember
i ii I ii i ii i ii i ii i ii i ii i ii i ii i ii i ii i ii
1 2005 0.45 0.85 0.67 0.99 0.91 1.11 1.48 1.06 0.86 0.73 0.70 0.75 0.63 0.52 0.49 0.42 0.40 0.57 0.41 0.39 0.53 0.67 0.87 1.22 17.67 9.09
2 2003 0.87 0.78 0.93 1.15 0.84 0.73 0.66 0.60 0.60 0.47 0.45 0.40 0.36 0.31 0.29 0.25 0.24 0.21 0.19 0.21 0.31 0.57 0.89 1.07 13.39 18.18
3 2006 1.20 0.87 0.90 1.06 0.81 0.71 0.76 0.69 0.71 0.54 0.51 0.46 0.41 0.35 0.33 0.28 0.27 0.24 0.22 0.19 0.18 0.22 0.18 0.35 12.44 27.27
4 2004 0.75 0.67 0.62 0.62 0.63 0.51 0.66 0.54 0.45 0.45 0.43 0.36 0.38 0.29 0.28 0.24 0.23 0.21 0.18 0.27 0.20 0.32 0.37 0.38 10.05 36.36
5 2011 0.41 0.43 0.42 0.45 0.54 0.46 0.51 0.53 0.59 0.39 0.37 0.33 0.30 0.26 0.25 0.21 0.20 0.18 0.16 0.22 0.31 0.24 0.32 0.36 8.46 45.45
6 2010 0.20 0.31 0.32 0.39 0.29 0.36 0.29 0.37 0.41 0.38 0.47 0.32 0.29 0.24 0.26 0.22 0.24 0.31 0.23 0.31 0.34 0.30 0.35 0.32 7.54 54.55
7 2012 0.55 0.45 0.48 0.52 0.42 0.37 0.48 0.34 0.32 0.27 0.27 0.23 0.21 0.18 0.17 0.14 0.14 0.12 0.11 0.09 0.16 0.23 0.20 0.30 6.77 63.64
8 2009 0.33 0.35 0.46 0.67 0.38 0.37 0.32 0.39 0.32 0.39 0.32 0.27 0.25 0.21 0.20 0.17 0.16 0.14 0.13 0.11 0.17 0.25 0.15 0.14 6.67 72.73
9 2007 0.20 0.22 0.38 0.39 0.50 0.43 0.52 0.43 0.34 0.29 0.28 0.25 0.22 0.19 0.18 0.15 0.15 0.13 0.13 0.11 0.30 0.17 0.23 0.27 6.45 81.82
10 2008 0.30 0.28 0.44 0.45 0.37 0.49 0.38 0.32 0.28 0.24 0.23 0.21 0.19 0.16 0.15 0.13 0.12 0.11 0.16 0.19 0.24 0.25 0.25 0.23 6.16 90.91
Satuan debit dalam m3/s.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
39
Gambar 4.2. Grafik Hasil Perhitungan Debit Andalan 90%
0.4
5
0.3
7 0
.49
0.3
8
0.3
2
0.2
8
0.2
4
0.2
3
0.2
1
0.1
9
0.1
6
0.1
5
0.1
3
0.1
2
0.1
1
0.1
6
0.1
9
0.2
4
0.2
5
0.2
5
0.2
3
0.3
0.3
0.4
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
PEBII
MARI
MARII
APRI
APRII
MEII
MEIII
JUNI
JUNII
JULI
JULII
AGUI
AGUII
SEPI
SEPII
OKTI
OKTII
NOPI
NOPII
DESI
DESII
JANI
JANII
PEBI
DEBIT
(m
3/d
et)
BULAN
DEBIT YG…
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
40
4.1.3 Analisis Frekuensi
Analisis frekuensi dihitung dengan Metode Gumbel dan Log Pearson III.
(a) Metode Gumbel
Dari hasil analisis dengan menggunakan persamaan 2.9 dan 2.10 maka didapat
hasil analisis frekuensi seperti pada tabel 4.6.
Tabel 4.6 Hasil Analisis Menggunakan Metode Gumbel
Tr Yt K Xt
2 0.367 -0.136 97.632
5 1.500 1.058 137.863
10 2.250 1.848 164.500
20 2.970 2.606 190.050
50 3.902 3.587 223.123
100 4.600 4.322 247.906
200 5.296 5.055 272.598
500 6.214 6.021 305.176
1000 6.907 6.752 329.797
(b) Metode Log Pearson III
Analisis menggunakan Metode Log pearson III dapat dihitung sebagai berikut :
Tabel 4.7. Data Curah Hujan Harian Maksimum
Tahun R24 Max ln X
2003 52 3.95
2004 72 4.27
2005 88 4.47
2006 91 4.51
2007 92 4.52
2008 93 4.53
2009 96 4.56
2010 137 4.92
2011 148 5.00
2012 156 5.05
Jumlah 1022 45.77
R24max = data hujan harian maksimum
Ln X = nilai Ln dari R24 max
• Xi rata-rata = 102.2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
41
• Ln Xi rata-rata = 4,58
• Standard deviasi = 0,34
Dari data diatas didapat nilai Cs = -0,2.
Kemudian nilai Cs kita plot ke tabel skewness yang bisa dilihat dalam lampiran.
Karena nilai Cs terletak pada -0,2 maka pada Q50 kita dapatkan nilai K = 1,954
Sehingga nilai P = 2,718(𝑙𝑛𝑥𝑖+𝐾.𝑆𝑑)= 187,7876
4.1.4 Analisis Debit Banjir
Analisis debit banjir yang digunakan adalah debit banjir dengan periode ulang 50
tahun, dihitung menggunakan metode Hidrograf Satuan Sintetis Nakayasu seperti
pada tabel 4.8 dan kurva HSS Nakayasu dapat dilihat pada Gambar 4.3.
Tabel 4.8. Hasil Perhitungan Debit Banjir Kala Ulang 50 Tahun
Waktu UH 1 2 3 4 5 6 Q
(jam) m3/s 51.67 13.43 9.42 7.50 0.00 0.00 m3/s
0 0.00 0.00 0.00
1 0.08 4.07 0.00 4.07
2 0.42 21.47 1.06 0.00 22.53
3 0.26 13.58 5.58 0.74 0.00 19.90
4 0.15 7.99 3.53 3.91 0.59 0.00 16.02
5 0.10 5.31 2.08 2.48 3.12 0.00 0.00 12.97
6 0.07 3.73 1.38 1.46 1.97 0.00 0.00 8.53
7 0.05 2.62 0.97 0.97 1.16 0.00 0.00 5.71
8 0.04 1.88 0.68 0.68 0.77 0.00 0.00 4.01
9 0.03 1.44 0.49 0.48 0.54 0.00 0.00 2.95
10 0.02 1.11 0.38 0.34 0.38 0.00 0.00 2.21
11 0.02 0.85 0.29 0.26 0.27 0.00 0.00 1.67
12 0.01 0.65 0.22 0.20 0.21 0.00 0.00 1.28
13 0.01 0.50 0.17 0.15 0.16 0.00 0.00 0.98
14 0.01 0.38 0.13 0.12 0.12 0.00 0.00 0.76
15 0.01 0.29 0.10 0.09 0.09 0.00 0.00 0.58
16 0.00 0.23 0.08 0.07 0.07 0.00 0.00 0.44
17 0.00 0.17 0.06 0.05 0.06 0.00 0.00 0.34
18 0.00 0.13 0.04 0.04 0.04 0.00 0.00 0.26
19 0.00 0.10 0.03 0.03 0.03 0.00 0.00 0.20
20 0.00 0.08 0.03 0.02 0.03 0.00 0.00 0.15
21 0.00 0.06 0.02 0.02 0.02 0.00 0.00 0.12
22 0.00 0.05 0.02 0.01 0.01 0.00 0.00 0.09
23 0.00 0.04 0.01 0.01 0.01 0.00 0.00 0.07
24 0.00 0.03 0.01 0.01 0.01 0.00 0.00 0.05
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
42
Dari hasil perhitungan debit banjir kala ulang 50 tahun didapat debit maksimum
sebesar 22,53 m3/s.
Gambar 4.3. Kurva Hidrograf Nakayasu Q50
4.1.5 Menghitung Tinggi Muka Air Optimum
Tinggi muka air optimum di atas bendung dihitung berdasarkan Qandalan50.
Debit rata-rata didapat sebesar 0,35 m3/s, maka dapat disubstitusi ke persamaan
berikut :
A= 𝑄
𝑣
= 0,35
0,61
= 0,57 m2
Maka dari persamaan 2.2 dapat disubstitusi menjadi persamaan berikut :
x = 𝐴
𝑙
= 0,57
1,24
= 0,47 m
Dari hasil perhitungan diperoleh tinggi muka air optimum 0,47 m diatas bendung.
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718192021222324
Deb
it (
m3/d
etik
)
Waktu (jam)
Hidrograf Satuan Metode Nakayasu
50 Tahun
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
43
4.1.6 Menghitung Luas Genangan
(a) Luas genangan yang diizinkan
Diketahui data sebagai berikut :
Kecepatan aliran (v) = 0,61 m/s (didapat dari hasil pengukuran di lokasi)
Debit yang tersedia (Q) = 0,35 m3/s (didapat dari perhitungan Qandalan50)
Luas genangan dicari menggunakan persamaan 2.3 yang kemudian disubstitusi
menjadi persamaan berikut :
Aizin = 𝑄
𝑣
= 0,35
0,61
= 0,57 m2
(b) Luas genangan yang direncanakan
Diketahui data sebagai berikut :
Kecepatan aliran (v) = 0,61 m/s (didapat dari hasil pengukuran di lokasi)
Debit yang tersedia (Q) = 0,27 m3/s (didapat dari perhitungan Qandalan90)
Luas genangan dicari menggunakan persamaan 2.3 yang kemudian disubstitusi
menjadi persamaan berikut :
Arencana= 𝑄
𝑣
= 0,27
0,61
= 0,44 m2
Dari hasil perhitungan diatas diperoleh bahwa Aizin> Arencana, maka desain dapat
dilanjutkan ke tahap selanjutnya.
4.1.7 Analisis Bangunan Sipil PLTMH
4.1.7.1 Analisis Bendung
(a) Perhitungan hidrolika bendung
Analisis hidrolika bendung meliputi perhitungan-perhitungan sebagai berikut :
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
44
1. Perhitungan tinggi air diatas peluap (h3)
Untuk menghitung tinggi air diatas peluap (h3) digunakan rumus 2.22 sehingga
didapat data perencanaan:
Q50= 0,35 m3/s,
C = 0,60,
g = 9,81 m/s2,
B1 = 1,25 m,
m = 0
B2 = B1 + ( 2 x h3 x m ).
Dengan cara trial dan error didapat, h3 = 0,5 m sehingga Q = 0,63 m3/s> Q50. Jadi
h3 + tinggi jagaan = 0,5 + 0,5 = 1 m didapat B2 = 1,25 m.
(Keterangan: tinggi jagaan diperoleh dari tabel 1 kriteria perencanaan).
2. Lebar mercu peluap
Digunakan tabel 2 kriteria perencanaan dengan memperhatikan yang tertulis
dalam tabel dan mempertimbangkan hasil observasi di lapangan ditetapkan lebar
mercu peluap yaitu b1 = 1,25 m.
3. Tinggi bendung penahan sedimen
Penetapan perhitungan tinggi bendung dipertimbangkan dari kondisi tebing sungai
dan dasar sungai yang ada dari hasil pengukuran yang telah dilakukan. Sehingga
ditetapkan:
Tinggi total bangunan penahan sedimen (H) = 3 m,
Tinggi efektif dari dasar sungai sebelah hulu (h) = 2,5 m.
4. Menentukan kemiringan bagian hilir bendung utama
Kemiringan bagian hilir ditentukan agar aliran tidak menyusur permukaan bagian
hilirnya, perbandingan tegak dan datar 1 : 0,2 dan maksimum 1 : 0 (tegak). Dalam
perhitungan ini ditentukan kemiringan bendung adalah 0,50.
5. Menentukan kemiringan bagian hulu bendung utama
Kemiringan bagian hulu adalah tegak, maka diambil nilai m = 0.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
45
Dari hasil analisis tersebut maka dapat disimpulkan dimensi bendung yang
optimal adalah sebagai berikut :
Tinggi bendung (H) = 2,5 m (dioptimalkan sesuai dengan kondisi existing)
Lebar bendung (B) = 1,25 m (dioptimalkan sesuai dengan kondisi existing)
Tinggi muka air banjir = 0,5 m (didapat dari trial and error)
Tinggi jagaan = 0,5 m (didapat dari kriteria perencanaan)
Perhitungan analisis bendung selengkapnya dapat dilihat pada lampiran C.
Gambar 4.4. Sketsa Bendung Rencana
(b) Analisis stabilitas bendung
1. Stabilitas pada kondisi normal
a. Stabilitas terhadap guling
Berdasarkan rumus 2.23 maka diperoleh hasil sebagai berikut:
Pada kondisi normal diperoleh nilai SF 1,74> 1,20 → aman.
Pada kondisi gempa diperoleh nilai SF 1,71> 1,20 → aman.
b. Stabilitas terhadap geser
Berdasarkan rumus 2.24 maka diperoleh hasil sebagai berikut:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
46
Pada kondisi normal diperoleh nilai SF 1,25> 1,20 → aman.
Pada kondisi gempa diperoleh nilai SF 1,23> 1,20 → aman.
2. Stabilitas pada kondisi banjir
a. Stabilitas terhadap guling
Berdasarkan rumus 2.23 maka diperoleh hasil sebagai berikut:
Pada kondisi normal diperoleh nilai SF 2.11> 1,20 → aman.
Pada kondisi gempa diperoleh nilai SF 2,07> 1,20 → aman.
b. Stabilitas terhadap geser
Berdasarkan rumus 2.24 maka diperoleh hasil sebagai berikut:
Pada kondisi normal diperoleh nilai SF 1,28> 1,20 → aman.
Pada kondisi gempa diperoleh nilai SF 1,26> 1,20 → aman.
Perhitungan stabilitas bendung selengkapnya dapat dilihat pada lampiran C.
4.1.7.2 Analisis Pipa Pesat (Penstock)
Pipa penstock direncanakan sesuai perhitungan debit andalan maksimum antara
tahun 2003 sampai tahun 2012 agar debit yang mengalir tidak terbuang percuma
(semua potensi debit andalan dapat digunakan). Perhitungan diameter penstock
dengan persamaan 2.25 sebagai berikut :
D = 0,72 x (Qandalan)0,5
= 0,72 x 0,270,5
= 0,37 m
Dari hasil perhitungan didapat ukuran diameter penstock rata-rata sebesar 37 cm,
maka ukuran penstock disesuaikan dengan ukuran yang dijual di pasaran yaitu
pipa jenis PVC diameter 12 inci (30,5 cm).
4.1.7.3 Tinggi Jatuh (Head) Berdasarkan Desain Perencanaan
Tinggi jatuh yang digunakan merupakan tinggi jatuh efektif yang didapat dari
tinggi jatuh bruto dikurangi tinggi jatuh dari tekanan air yang hilang
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
47
(losses).Contoh perhitungan tinggi jatuh efektif pada bulan Januari I tahun 2003
sebagai berikut :
a. Kehilangan energi (losses)
Kehilangan energi terjadi didalam pipa (mayor losses) dan diawal pipa. Contoh
perhitungan tinggi jatuh efektif pada bulan Januari I tahun 2003 menggunakan
persamaan 2.26-2.29 sebagai berikut :
Besarnya debit andalan maksimum yang dapat masuk dalam penstock dihitung
dengan persamaan 2.25 sebagai berikut:
D = 0,72 x (Q)0,5
Maka disubstitusi ke dalam persamaan berikut :
Qmaks pipa = ( D/0,72 )2
= (0,305/0,72)2
= 0,18 m3/s
Jika Q90> Qmaks pipa, maka yang dipakai adalah Qmaks pipa
Jika Q90< Qmaks pipa, maka yang dipakai adalah Q90
Debit maksimum penstock (Qmaks) = 0,18m3/s
Diameter pipa penstock (D) = 0,305 m
Panjang pipa penstock (L) = 3,5 m
Luas lingkaran pipa (A) = ¼ x 3,14 x d2
= ¼ x 3,14 x 0,3052
= 0,073 m2
Kecepatan Aliran (v) = Q90/A
= 0,18/0,073
=2,45 m/s
Percepatan gravitasi (g) = 9,81 m2/s
Koefisien gesekan Darcy-Weisbach (f) = 0,003
Koefisien bentuk ujung pipa (k) = 0,5
Kehilangan energi primer (mayor losses)
hf1 = 𝑓 .𝐿
𝐷 .
𝑣2
2𝑔
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
48
= 0,003 𝑥 3,5
0,305𝑥
2,452
2 . 9,81
= 0,0106 m
Kehilangan energi pada awal pipa
hf2 = 𝑘.𝑣2
2𝑔
= 0,5.2,452
2.9,81
= 0,1536 m
Kehilangan energi akibat trashrack
hf3 = 𝑘.(
𝑡
𝑏)4/3.𝑠𝑖𝑛∝.𝑉𝑜2
2𝑔
= 1,7 . (
0,012
0,04)4/3. 𝑠𝑖𝑛20. 2,452
2 .9,81
= 0,0958 m
b. Tinggi jatuh (Heff)
Heff = Hbruto – (hf1 + hf2+ hf3)
= 3 m – (0,0106 + 0,1536 + 0,0958)
= 2,74 m
Besarnya tinggi jatuh efektif berdasarkan desain perencanaan hasil perhitungan
selengkapnya dapat dilihat pada tabel 4.9.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
49
Tabel 4.9 Hasil Perhitungan Tinggi Jatuh Efektif Bulan Januari-Juni
No Keterangan Satuan Bulan
Januari Februari Maret April Mei Juni
i ii i ii i ii i ii i ii i ii
1 Qandalan m3/dt 0.18 0.18 0.18 0.18 0.18 0.18 0.18 0.18 0.18 0.18 0.18 0.18
2 d m 0.31 0.31 0.31 0.31 0.31 0.31 0.31 0.31 0.31 0.31 0.31 0.31
3 p m 3.50 3.50 3.50 3.50 3.50 3.50 3.50 3.50 3.50 3.50 3.50 3.50
4 A m2 0.0731 0.0731 0.0731 0.0731 0.0731 0.0731 0.0731 0.0731 0.0731 0.0731 0.0731 0.0731
5 kec (v) m/dt 2.4551 2.4551 2.4551 2.4551 2.4551 2.4551 2.4551 2.4551 2.4551 2.4551 2.4551 2.4551
6 g 9.81 9.81 9.81 9.81 9.81 9.81 9.81 9.81 9.81 9.81 9.81 9.81
7 f (pipa ) 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003
8 hf1 m 0.0106 0.0106 0.0106 0.0106 0.0106 0.0106 0.0106 0.0106 0.0106 0.0106 0.0106 0.0106
9 hf2 m 0.1536 0.1536 0.1536 0.1536 0.1536 0.1536 0.1536 0.1536 0.1536 0.1536 0.1536 0.1536
10 hf3 m 0.096 0.096 0.096 0.096 0.096 0.096 0.096 0.096 0.096 0.096 0.096 0.096
11 hs m 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00
12 Heff m 2.74 2.74 2.74 2.74 2.74 2.74 2.74 2.74 2.74 2.74 2.74 2.74
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
50
Tabel 4.10 Hasil Perhitungan Tinggi Jatuh Efektif Bulan Juli-Desember
No Keterangan Satuan Bulan
Juli Agustus September Oktober November Desember
i ii i ii i ii i ii i ii i ii
1 Qandalan m3/dt 0.18 0.16 0.15 0.13 0.12 0.11 0.16 0.18 0.18 0.18 0.18 0.18
2 d m 0.31 0.31 0.31 0.31 0.31 0.31 0.31 0.31 0.31 0.31 0.31 0.31
3 p m 3.50 3.50 3.50 3.50 3.50 3.50 3.50 3.50 3.50 3.50 3.50 3.50
4 A m2 0.0731 0.0731 0.0731 0.0731 0.0731 0.0731 0.0731 0.0731 0.0731 0.0731 0.0731 0.0731
5 kec (v) m/dt 2.4551 2.1418 2.0561 1.7348 1.6654 1.4989 2.2062 2.4551 2.4551 2.4551 2.4551 2.4551
6 g 9.81 9.81 9.81 9.81 9.81 9.81 9.81 9.81 9.81 9.81 9.81 9.81
7 f (pipa ) 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003
8 hf1 m 0.0106 0.0080 0.0074 0.0053 0.0049 0.0039 0.0085 0.0106 0.0106 0.0106 0.0106 0.0106
9 hf2 m 0.1536 0.1169 0.1077 0.0767 0.0707 0.0573 0.1240 0.1536 0.1536 0.1536 0.1536 0.1536
10 hf3 m 0.096 0.073 0.067 0.048 0.044 0.036 0.077 0.096 0.096 0.096 0.096 0.096
11 hs m 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00
12 Heff m 2.74 2.80 2.82 2.87 2.88 2.90 2.79 2.74 2.74 2.74 2.74 2.74
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
51
4.1.8 Analisis Potensi Produksi Listrik
Analisis potensi produksi listrik meliputi perhitungan daya listrik yang dihasilkan
(kW), perhitungan energi listrik yang dihasilkan (kWh) dan perhitungan hasil
penjualan energi listrik (Rupiah).
4.1.8.1 Perhitungan Daya Listrik
Daya listrik yang dihasilkan dapat dihitung berdasarkan persamaan 2.30.
Contoh perhitungan daya listrik pada bulan Januari I tahun 2003 sebagai berikut :
P = ηt x g x Qandalan x Heff
= 0,8 x 9,81 x 0,18 x 2,74
= 3,85 kW
Dari perhitungan daya listrik bulan januari I tahun 2003 diatas adalah sebesar 3,85
kW.Daya tersebut merupakan daya maksimum yang didapat dengan tinggi jatuh
optimum.
Besarnya potensi daya listrik yang dihasilkan selengkapnya dapat dilihat pada
tabel 4.11.
4.1.8.2 Perhitungan Energi Listrik
Perhitungan energi listrik didapat dengan cara mengalikan daya listrik dengan
jumlah hari (15 harian) dan jumlah jam dalam satu hari.
Energi listrik yang dihasilkan dapat dihitung menggunakan persamaan 2.31.
Contoh perhitungan energi listrik pada bulan Januari I tahun 2003 sebagai berikut:
E = P x 15 x 24
= 3,85 x 15 x 24
= 1387,8kWh
Dari perhitungan energi listrik bulan januari I tahun 2003 diatas adalah sebesar
1387,8 kWh.
Besarnya potensi energi listrik yang dihasilkan selengkapnya dapat dilihat pada
tabel 4.13.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
52
Grafik perhitungan daya listrik rata-rata yang dapat dibangkitkan bisa dilihat pada gambar 4.4 berikut ini :
Gambar 4.5. Grafik Perhitungan Daya Listrik Rata-rata PLTMH Dukuh
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
Jan1
Jan2
Feb1
Feb2
Mar1
Mar2
Apr1
Apr2
Mei1
Mei2
Jun1
Jun2
Jul1
Jul2
Agu1
Agu2
Sep1
Sep2
Okt1
Okt2
Nov1
Nov2
Des1
Des2
Perhitungan Daya Listrik(KW) (Daya Rata2)
Day
a
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
53
Tabel 4.11 Hasil Perhitungan Potensi Daya Listrik Bulan Januari-Juni
No Keterangan Bulan
Januari Februari Maret April Mei Juni
i ii i ii i ii i ii i ii i ii
1 Heff 2.74 2.74 2.74 2.74 2.74 2.74 2.74 2.74 2.74 2.74 2.74 2.74
2 Q90 inflow 0.18 0.18 0.18 0.18 0.18 0.18 0.18 0.18 0.18 0.18 0.18 0.18
3 P 3.85 3.85 3.85 3.85 3.85 3.85 3.85 3.85 3.85 3.85 3.85 3.85
4 P rata2/bulan 3.85 3.85 3.85 3.85 3.85 3.85
Satuan daya dalam kW.
Tabel 4.12 Hasil Perhitungan Potensi Daya Listrik Juli-Desember
No Keterangan Bulan
Juli Agustus September Oktober November Desember
i ii i ii i ii i ii i ii i ii
1 Heff 2.74 2.80 2.82 2.87 2.88 2.90 2.79 2.74 2.74 2.74 2.74 2.74
2 Q90 inflow 0.18 0.16 0.15 0.13 0.12 0.11 0.16 0.18 0.18 0.18 0.18 0.18
3 P 3.85 3.44 3.32 2.85 2.75 2.49 3.53 3.85 3.85 3.85 3.85 3.85
4 P rata2/bulan 3.65 3.09 2.62 3.69 3.85 3.85
Satuan daya dalam kW.
Besarnya potensi daya listrik yang dapat dibangkitkan pada Bulan OktoberII hingga Juli I stabil yakni 3,85 kW. Pada Bulan Juli-II hingga
Oktober I mengalami penurunan daya.Besarnya dayakeseluruhan yang mampu dibangkitkanPLTMH Dukuh per tahun sebesar 43,88 kW.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
54
Tabel 4.13 Hasil Perhitungan Potensi Energi Listrik Bulan Januari-Juni
No Keterangan Bulan
Januari Februari Maret April Mei Juni
i ii i ii i Ii i ii i ii i ii
1 P 3.85 3.85 3.85 3.85 3.85 3.85 3.85 3.85 3.85 3.85 3.85 3.85
2 Jam 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24
3 Hari 15 16 15 13 15 16 15 15 15 16 15 15
4 E 1387.8 1480.3 1387.8 1202.7 1387.8 1480.3 1387.8 1387.8 1387.8 1480.3 1387.8 1387.8
5 E rata2/bulan 1434.02 1295.24 1434.02 1387.76 1434.02 1387.76
Satuan energi dalam kWh.
Tabel 4.14 Hasil Perhitungan Potensi Energi Listrik Juli-Desember
No Keterangan Bulan
Juli Agustus September Oktober November Desember
i ii i ii i ii i ii i ii i ii
1 P 3.85 3.44 3.32 2.85 2.75 2.49 3.53 3.85 3.85 3.85 3.85 3.85
2 Jam 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24
3 Hari 15 16 15 16 15 15 15 16 15 15 15 16
4 E 1387.8 1320.6 1195.1 1095.7 989.6 897.7 1269.8 1480.3 1387.8 1387.8 1387.8 1480.3
5 E rata2/bulan 1354.19 1145.40 943.63 1375.05 1387.76 1434.02
Satuan energi dalam kWh.
Besarnya potensi energi listrik yang dapat dibangkitkan pada Bulan Oktober II hingga Juli I stabil yakni 1387,8 kWh. Pada Bulan Juli-II
hingga Oktober I mengalami penurunan energi.Besarnya energi keseluruhan yang dapat dibangkitkan per tahun sebesar 16012,84 kWh.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
55
4.1.8.3 Analisis Ekonomi Teknik
Tingkat kelayakan secara ekonomis dari rencana pembangunan PLTMH dukuh
berkaitan dengan besar investasi, maka kajian dan perhitungan kelayakannya
seperti uraian berikut:
(a) Analisis Benefit
Jumlah pengguna listrik = 50 kepala keluarga dengan estimasi masing-masing
KK menggunakan 150 Watt/bulan.
Estimasi daya listrik yang dibutuhkan dalam sebulan (P)
P = 50 x 150 Watt = 7.500 Watt = 7,5 kW
Energi listrik yang digunakan dalam sebulan (E)
E = P x lama operasi = 5 x 31 x 24 = 2232 kWH
Jika potensi energi listrik yang dihasilkan > energi listrik yang digunakan,
maka energi listrik dalam perhitungan menggunakan energi listrik yang
digunakan oleh pengguna listrik PLTMH Dukuh.
Jika potensi energi listrik yang dihasilkan < energi listrik yang digunakan,
maka energi listrik dalam perhitungan menggunakan potensi energi listrik
yang dihasilkan.
Tarif dasar lisrik diasumsikan Rp. 656,- /kWh
Contoh perhitungan hasil penjualan energi listrik pada bulan Januari sebagai
berikut:
Jumlah hari = 31 hari
Lama operasi = 31 hari x 24 jam = 744 jam
Daya yang dihasilkan = 7,7098 kW
Daya yang dibutuhkan = 7,5 kW (terpenuhi)
Energi yang dihasilkan = 7,5 x 31 x 24 = 5580 kWh
Benefit = 3720 kWh x Rp. 656,- = Rp 3.660.480,-
Hasil penjualan energi yang dapat dihasilkan pada bulan Januari adalah sebesar
Rp 3.660.480,-. Hasil perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada tabel 4.15.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
56
Tabel 4.15.Hasil Penjualan Energi PLTMH Dukuh.
No Bulan Jumlah Hari Lama operasi (jam) P dihasilkan (kW) P dipakai (kW) P kurang (kW) Energi (kWh) Benefit (Rp)
1 Januari 31 744 7.7098 7.5 0.0 5580.0 Rp3,660,480
2 Februari 28 672 7.7098 7.5 0.0 5040.0 Rp3,306,240
3 Maret 31 744 7.7098 7.5 0.0 5580.0 Rp3,660,480
4 April 30 720 7.7098 7.5 0.0 5400.0 Rp3,542,400
5 Mei 31 744 7.7098 7.5 0.0 5580.0 Rp3,660,480
6 Juni 30 720 7.7098 7.5 0.0 5400.0 Rp3,542,400
7 Juli 31 744 7.2940 7.3 0.2 5426.7 Rp3,559,934
8 Agustus 31 744 6.1731 6.2 1.3 4592.8 Rp3,012,880
9 September 30 720 5.2424 5.2 2.3 3774.5 Rp2,476,092
10 Oktober 31 744 7.3821 7.4 0.1 5492.3 Rp3,602,961
11 November 30 720 7.7098 7.5 0.0 5400.0 Rp3,542,400
12 Desember 31 744 7.7098 7.5 0.0 5580.0 Rp3,660,480
Total hasil penjualan energi PLTMH Dukuh dalam periode satu tahun adalah sebesar Rp. 41.227.227,-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
57
(b) Komponen pembiayaan
Dari analisis finansial ini dapat dikalkulasi biaya per kW nya setiap lokasi potensi
PLTMH. Sebagai catatan, untuk perhitungan perkiraan jumlah pendapatan
(revenue) penjualan listrik per kW nya dapat menggunakan harga tarif yang
ditetapkan per wilayah lokasi potensi sesuai Kepmen ESDM No.
1122/K/30/MEM/2002.
1. Pembiayaan langsung meliputi
Daya yang dihasilkan = 3,85 kW (diambil dari nilai median)
Biaya pembangunan/kW = Rp. 40.000.000,-
(Sumber: Struktur Biaya PLTMH, Ifnu Setiyadi, 2009)
Biaya investasi = Rp. 40.000.000,- x 3,85 kW
= Rp. 154.000.000,-
PPN 10% = Rp. 15.400.000,-
Total biaya investasi = Rp. 169.400.000,-
Pembulatan = Rp. 170.000.000,-
Untuk rincian biaya investasi adalah sebagai berikut
Komponen peralatan pembangkit = 25% x Rp 169.400.000,-
= Rp. 42.350.000,-
Komponen sipil = 35% x Rp 169.400.000,-
= Rp. 59.290.000,-
JTR/instalasi rumah = 30% xRp 169.400.000,-
= Rp. 50.820.000,-
Jasa dan Lain-lain = 10 % x Rp 169.400.000,-
= Rp. 16.940.000,-
(c) Analisis Kelayakan Ekonomi
Analisis kelayakan ekonomi yang digunakan pada perencanaan PLTMH Dukuh
ini adalah metode Benefit-Cost Ratio analysis (BCR).Metode ini merupakan
perbandingan antara nilai pendapatan (net benefit) dengan nilai pengeluaran
(annual cost).Nilai manfaat dan biaya yang ditinjau adalah nilai sekarang (present
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
58
value). Langkah pertama yang dilakukan dalam analisis ini adalah menentukan
asumsi sebagai berikut :
Umur ekonomis PLTMH Dukuh diasumsikan 10 tahun.
Tingkat suku bunga ditetapkan sebesar 10%.
Biaya operasional per tahun sebesar Rp. 3.600.000,-
Langkah berikutnya yang dilakukan adalah sebagai berikut :
a. Menghitung nilai Net Present Value (NPV)
b. Menghitung nilai Internal Rate of Return (IRR)
c. Menghitung nilai Benefit-Cost Ratio analysis (BCR)
Perhitungan NPV
Tabel 4.16.Perhitungan Nilai NPV 10%
tahun cash flow interest rate present value
1 Rp37,627,226.72 0.909090909 Rp34,206,569.74
2 Rp37,627,226.72 0.826446281 Rp31,096,881.58
3 Rp37,627,226.72 0.751314801 Rp28,269,892.35
4 Rp37,627,226.72 0.683013455 Rp25,699,902.13
5 Rp37,627,226.72 0.620921323 Rp23,363,547.40
6 Rp37,627,226.72 0.56447393 Rp21,239,588.54
7 Rp37,627,226.72 0.513158118 Rp19,308,716.86
8 Rp37,627,226.72 0.46650738 Rp17,553,378.96
9 Rp37,627,226.72 0.424097618 Rp15,957,617.24
10 Rp37,627,226.72 0.385543289 Rp14,506,924.76
total present value Rp231,203,019.55
original investment Rp170,000,000.00
net present value Rp61,203,019.55
Berdasarkan perhitungan dalam Tabel 4.16 Nilai NPV =Rp 61.203.019,55> 0
maka proyek layak dilaksanakan.
Perhitungan IRR
Untuk mengetahui nilai IRR maka nilai NPV10% tadi akan dibandingkan dengan
nilai NPV 15%.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
59
Tabel 4.17. Perhitungan Nilai NPV 15%
tahun cash flow interest rate present value
1 Rp37,627,226.72 0.869565217 Rp32,719,327.58
2 Rp37,627,226.72 0.756143667 Rp28,451,589.20
3 Rp37,627,226.72 0.657516232 Rp24,740,512.35
4 Rp37,627,226.72 0.571753246 Rp21,513,489.00
5 Rp37,627,226.72 0.497176735 Rp18,707,381.74
6 Rp37,627,226.72 0.432327596 Rp16,267,288.47
7 Rp37,627,226.72 0.37593704 Rp14,145,468.23
8 Rp37,627,226.72 0.326901774 Rp12,300,407.16
9 Rp37,627,226.72 0.284262412 Rp10,696,006.22
10 Rp37,627,226.72 0.247184706 Rp9,300,874.98
total present value Rp188,842,344.92
original investment Rp170,000,000.00
net present value Rp18,842,344.92
Maka nilai IRR = i1 + ( 𝑁𝑃𝑉1
𝑁𝑃𝑉1−𝑁𝑃𝑉2) x (i2-i1)
= 10 +(61,203,019.55
61,203,019.55−(18,842,344.92) x (15-10)
= 17%
Karena nilai IRR > dari nilai suku bunga awal (10%) maka proyek
layakdilaksanakan.
Perhitungan BCR
Untuk mengetahui nilai BCR maka nilai total present value dibandingkan dengan
nilai original investment.
BCR = 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑖𝑛𝑣𝑒𝑠𝑡𝑚𝑒𝑛𝑡
𝑜𝑟𝑖𝑔𝑖𝑛𝑎𝑙𝑖𝑛𝑣𝑒𝑠𝑡𝑚𝑒𝑛𝑡
= Rp 231,203,019.55
𝑅𝑝 170.000.000,00
= 1,36
Dari hasil analisis ekonomi diatas didapat hasil sebagai berikut :
Nilai BCR lebih besar dari 1, yaitu sebesar 1,36
Nilai IRR lebih besar dari tingkat suku bunga, yaitusebesar 17%.
Nilai NPV lebih besar dari 0, yaitu Rp 61.203.019,55.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
60
Dari hasil tersebut maka dapat disimpulkan PLTMH Dukuh layak dibangun
karena memenuhi nilai-nilai ekonomis yang disyaratkan.
4.2 Pembahasan
1. Dari hasil analisis didapat dimensi optimum bendung dengan tinggi 2,5 m,
lebar 1,25 m, tinggi muka air banjir 0,5 m dan tinggi jagaan 0,5 m. Stabilitas
guling dan stabilitas geser bendung pada kondisi normal dan kondisi banjir
termasuk kategori aman.
2. Diameter rata-rata penstock yang didapat dari hasil analisis sebesar 0,37 m,
namun karena menyesuaikan dimensi pipa PVC yang dijual di pasaran maka
dipilih penstock dengan diameter 0,305 m (12 inch). Dengan debit andalan
yang tersedia dan tinggi jatuh yang efektif, maka potensi daya listrik yang
mampu dibangkitkan dari hasil analisis sebesar 43,88 kW per tahun,
sedangkan energi listrik yang mampu dihasilkan sebesar 16012,84 kWh per
tahun.
3. Kondisi existing dari hasil survey pada lokasi yang akan dibangun PLTMH
telah terdapat saluran utama yang memiliki dimensi 1,24 m x 2,5 m, dengan
kedalaman air 0,25 m. Kecepatan aliran yang pada saluran tersebut adalah
0,61 m/s. Debit existing yang tersedia sebesar 0,22 m3/s dan pada musim
kemarau debit tetap tersedia. Dari hasil analisis dengan metode Mock, debit
andalan dengan probabilitas 90% (Q90) rata-rata yang tersedia sebesar 0,26
m3/s. Ketinggian air optimum didapat 0,47 m dari debit andalan probabilitas
50 (Q50).
4. hasil penjualan energi pada periode 1 tahun sebesar Rp. 41.227.227,-. Dari
hasil analisis ekonomi maka dapat disimpulkan bahwa PLTMH Dukuh layak
dibangun karena memenuhi nilai-nilai ekonomis yang disyaratkan, dengan
nilai BCR lebih besar dari 1, yaitu sebesar 1,36, nilai IRR lebih besar dari
tingkat suku bunga, yaitu sebesar 17%, dan nilai NPV lebih besar dari 0, yaitu
Rp. 61.203.019,55.