Upload
others
View
4
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
PEMODELAN SETTLING BASIN UNTUK MEREDUKSI FLUKTUASI KONSENTRASI SEDIMEN
PADA PLTMH SALURAN IRIGASI
SETTLING BASIN MODELING TO REDUCE FLUCTUATION OF SEDIMENT CONCENTRATION
ON MHP IRRIGATION CHANNELS
ARIFIN MATOKA
SEKOLAH PASCASARJANA UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR 2017
PEMODELAN SETTLING BASIN UNTUK MEREDUKSI FLUKTUASI KONSENTRASI SEDIMEN
PADA PLTMH SALURAN IRIGASI
SETTLING BASIN MODELING TO REDUCE FLUCTUATION OF SEDIMENT CONCENTRATION
ON MHP IRRIGATION CHANNELS
ARIFIN MATOKA
SEKOLAH PASCASARJANA
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2017
PEMODELAN SETTLING BASIN UNTUK MEREDUKSI FLUKTUASI KONSENTRASI SEDIMEN
PADA PLTMH SALURAN IRIGASI
Disertasi
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar Doktor
Program Studi
Ilmu Teknik Sipil
Disusun dan diajukan oleh
ARIFIN MATOKA
kepada
SEKOLAH PASCASARJANA UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR 2017
PERNYATAAN KEASLIAN DESERTASI
Yang bertanda tangan dibawah ini :
Nama : Arifin Matoka Nomor Mahasiswa : P0800311402 Program Studi : S3 Teknik Sipil Menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa desertasi
yang saya tulis ini benar-benar merupakan hasil karya sendiri, bukan
merupakan pengambilalihan tulisan atau pemikiran orang lain. Apabila
dikemudian hari terbukti atau dapat dibuktikan bahwa sebagian atau
keseluruhan desertasi ini hasil karya orang lain maka saya bersedia
menerima sangsi ataupun perbuatan tersebut.
Makassar, November 2017
Yang menyatakan
Arifin Matoka
PRAKATA
Segala pujian dan rasa syukur hanyalah hak bagi Allah Subhana
Wata’ala, yang Maha Pemurah lagi Maha Penyayang, serta salawat dan
salam atas junjungan kita Mohammad Rasulullah Sallallah Alaihi
Wasallam, semoga pula tercurah bagi kita sekalian. Dengan seijin Allah
Wata’ala sehingga penulis dapat menyelesaikan desertasi ini yang
berjudul : Pemodelan Settling Basin untuk Mereduksi Fluktuasi
Konsentrasi Sedimen pada PLTMH Saluran Irigasi, dalam rangka
menyelesaikan Program Pendidikan Doktor, Teknik Sipil Sekolah Pasca
Sarjana Universitas Hasanuddin Makassar.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa penulisan desertasi ini tidak
akan terselesaikan tampa bantuan dari berbagai pihak baik secara moril
maupun materil, oleh karenanya dengan rasa hormat dan terima kasih
yang tak terhingga dan penghargaan yang tulus kepada yang tercinta
Ayahanda H. Abdul Aziz Matoka (Alm) dan Ibunda Hj. Nelly Niode (Almh),
yang telah membesarkan membimbing dan mendidik penuh kasih sayang
dan semua doa restu mereka sepanjang hidupnya, dan disebabkan jiwa
dan semangat mereka yang ditanamkan kejiwa penulis menjadi bekal
yang tidak ternilai harganya dalam menyelesaikan penyusunan desertasi
ini, Semoga senantiasa Allah Subahana Wata’ala merrihdoi mereka dan
menerima amalannya.
Dari lubuk hati yang paling dalam, penulis mengharapkan kritik,
saran dan koreksi dari semua pihak, karena penulis menyadari bahwa
desertasi ini tidak luput dari kekurangan. Penulis juga rasa terima kasih
dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada : Prof. Dr. Ir. H.
Nadjamuddin Harun, MS, sebagai Promotor , Prof. Dr. Ir. H. Salama
Manjang, sebagai Ko Promotor, Dr. Ir. M. Arsyad Thaha, MT, sebagai Ko
Promotor, Prof. Dr. Ir. H. Muh. Saleh Pallu, M.Eng, sebagai Komisi Penilai,
Prof. Dr. Ir. H. Muhammad Tola, M.Eng sebagai Komisi Penilai, Dr. Ir.
Mukhsan Putra Hatta, ST.MT sebagai Komisi Penilai, Dr. Eng. Ir. Rita
Tahir Lopa, MT sebagai Komisi Penilai, yang telah memberi kesediaan
waktu, saran dan bimbingan sejak masa penyusunan proposal, penelitian
dan penyusunan hingga seminar hasil penelitian ini.
Penulis ingin mengucapkan rasa terima kasih dan penghargaan
setinggi-tingginya kepada, :
1. Rektor Universitas Hasanuddin, yang telah memberi kesempatan
kepada penulis untuk melanjutkan pendidikan, melakukan Riset dan
Penelitian serta terselesaikannya penulisan desertasi ini.
2. Rektor Universitas Negeri Gorontalo yang juga telah memberi
dorongan dan kesempatan kepada penulis untuk melanjutkan
pendidikan.
3. Direktur Sekolah Pasca Sarjana Universitas Hasanuddin, yang telah
memfasilitasi pendidikan, riset dan penelitian sampai terselesaikan
penulisan desertasi ini.
4. Dekan Fakutas Teknik Universitas Hasanuddin, yang telah nyediakan
sarana dan prasarana sehingga pendidikan, riset dan penelitian
sampai penulisan desertasi ini dapat dilakukan dengan baik.
5. Dekan Fakutas Teknik Universitas Negeri Gorontalo yang telah
memberi dorongan kepada penulis untuk menyelesaikan pendidikan
S3 ini.
6. Ketua Program studi S3 Teknik Sipil Universitas Hasanuddin
Prof. Dr. Ir. H. Wihardi Tjaronge, ST, M.Eng, yang senantiasa
mendorong dan memotifasi serta banyak membantu hingga
terselesainya Pendidikan, Riset dan Penelitian penulis .
7. Guru Besar dan dosen pada Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik
Universitas Hasanuddin, yang telah mengajari dan memberikan
ilmunya selama Kuliah reguler yang telah kami jalani.
8. Guru Besar dan dosen pada Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik
Universitas Hasanuddin, yang telah mengajari dan memberikan
ilmunya selama Kuliah reguler yang telah kami jalani.
9. Kepala Dinas Kehutanan Energi dan Sumber Daya Mineral Provinsi
Gorontalo diwakili kepala bidang energi Bapak Abd. Rahmat
Dangkua, ST yang telah banyak membantu penulis menyelesaikan
penelitian ini.
10. Kepala Dinas Pekerjaan Umum Provinsi Gorontalo diwakili Kepala
seksi Irigasi dan Air Tanah Bapak Is Chairudin Rauf, ST yang juga
telah banyak membantu penulis menyelesaikan penelitian ini.
11. Seluruh pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang
telah memberikan dukungan yang sangat berarti kepada penulis,
Akhirnya penulis juga menghaturkan ucapan terima kasih dan
pengahrgaan setinggi-tingginya kepada kedua mertua saya yang saya
cintai dan saya banggakan yang banyak memberi begitu banyak perhatian
Bapak Ir. H. Abd Mannan Wahab, Ibu Hj. Munira Hanafi, juga
terima kasih kepada Kakak-kakak saya dr. H. Wenang Matoka, SpM, Hj.
Sulastri Matoka, Hj. Norma Matoka S.Sos, Hj. Kartin Matoka, Dra.
Ulva Matoka, MS, H. Abd. Rahman Matoka, Hj. Megawati Matoka
SPd. MPd, dan Adik Saya Mardhiah Matoka, semua yang selalu tidak
lepas dari doa hidayah saya agar Allah senantiasa membimbing dan
merhidhoi kita semua.
Khusus kepada Istri saya tercinta dr. Nurul Hasanah, Sp.PK,
M.Kes pada kesempatan ini dengan penuh keharuan penulis
mengucapkan terima kasih terima kasih yang sebesar-besarnya dan
penghargaan yang setinggi tingginya atas segala pengorbanan,
kesabaran, pengertian, kasih sayang, dukungan dan doa yang tulus
selama ini yang telah mengiringi penulis yang Insya Allah dalam keridhoan
Allah SWT.
Untuk putri-putriku yang kubanggakan Ainun Mardhiah Matoka, Siti
Fatimah Matoka, Amina Qurrota Aini Matoka, Siti Maryam Matoka dan Siti
Khodijah Rizki Rhamadhani Matoka, terima kasih atas segala pengertian,
kesabaran, pengorbanan dan kasih sayang dukungan dan doanya.
Semoga cita-cita kalian menjadi hafizah dan alimah diridhoi Allah SWT.
Akhirnya penulis memohon maaf dalam masa pendidikan, riset dan
penelitian serta penulisan desertasi ini ada hal-hal yang tidak berkenan
sehubungan dengan pribadi penulis mohon dengan setulus-tulusnya untuk
dimaafkan. Semoga desertasi ini dapat bermanfaat bagi perkembangan
Ilmu Pengetahuan dan Teknologi dan semoga Allah SWT memberikan
rahmat dan hidayahnya kepada kita sekalian . Amien.
Makassar, November 2017
Arifin Matoka
ABSTRAK
ARIFIN MATOKA. Pemodelan Settling Basin untuk Mereduksi Fluktuasi Konsentrasi Sediment pada PLTMH Saluran Irigasi (dibimbing oleh H. Nadjamudin Harun, H. Salama Manjang dan Arsyad Thaha).
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui hubungan pengaruh
fluktuasi konsentrasi sediment C (g/l), pada PLTMH dan melakukan pemodelan bak pengendap (setling basin) untuk mereduksi pengaruhnya tersebut.
Penelitian ini dilakukan di 5 lokasi pengamatan saluran irigasi
provinsi gorontalo dan dilokasi PLTMH Tulabolo Kabupaten Bone Bolango. Adapun pemodelan settling basin ini dibagi dalam 3 model desain dari 9 skenario keadaan. Kondisi PLTMH saat hujan tanpa pemodelan, diperoleh deviasi tegangan Vd = 17,6%, deviasi Frekwensi fd = 6,8% dan deviasi putaran turbin nd = 6,8% pada fluktuasi konsentrasi sedimen C antara 2.551 (g/l) dan 3.864 (g/l) kondisi PLTMH tidak normal. Pada pemodelan setling basin desain III diperoleh deviasi tegangan Vd = 3%, deviasi Frekwensi nd = 1.5 % dan deviasi putaran nd =1.6 % pada konsentrasi fluktuasi sedimen C antara 1.160 (g/l) dan 1.340 (g/l) menghasilkan kondisi PLTMH beroperasi normal.
Dengan adanya penelitian ini dapat sebagai rujukan dasar untuk
pengembangan PLTMH Irigasi secara Nasional.
Kata kunci : Microhydro, irigasi ,sedimentasi, pemodelan setling basin.
ABSTRACT
ARIFIN MATOKA. Settling Basin Modeling to Reduce Fluctuation of Sediment Concentration on Mhp Irrigation Channels (Guided by: Nadjamudin Harun, Salama Manjang and Arsyad Taha).
This study aimed to determine the correlation of the effect of the concentration fluctuation of sediment C (g/l) in MHP and to create a Settling Basin modeling to reduce its effect.
The research was conducted in 5 locations to observation the irrigation channel in Gorontalo Province and location of Tulabolo MHP, Bone Bolango Regency. This basin settling modeling was divided into 3 design models of 9 scenarios.
The research result indicated that the condition of MHP during the rainy had no modeling, the voltage deviation Vd = 17,6%, deviation of Frequency was fd = 6.8% and deviation of turbine rotation was nd = 6.8% in fluctuation of sediment concentration C was between 2,551 (g/l) and 3,864 ( g/l) the condition of the MHP was abnormal. With the settling basinn modeling design III, the voltage deviation obtained was Vd = 3%, deviation of frequency was fd = 1.5 % and the deviation of rotation was nd = 1.6 % at the sediment fluctuation concentration C between 1.160 (g/l) and 1.340 (g/l) witch resulted in the MHP condition to operate normaly.
With this research can be a basic reference for the development of PLTMH Irrigation nationally.
Keywords: microhydro, irrigation, sedimentat, settling basin modeling.
DAFTAR ISI
halaman
PRAKATA v
ABSTRAK vi
ABSTRACT vii
DAFTAR ISI viii
DAFTAR TABEL xii
DAFTAR GAMBAR xiv
DAFTAR ARTI LAMBANG DAN SINGKATAN xviii
I. BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah 1
B. Rumusan Masalah 6
C. Tujuan Penelitian 6
D. Manfaat Penelitian 7
E. Ruang Lingkup Penelitian 8
F. Kebaharuan Penelitian 9
II. BAB II TINJAUAN PUSTAKA
A. PLTMH Pada Saluran Irigasi 10
B. Fasilitas Bangunan Sipil dan Sedimentasi 13
1. Pintu Masuk (Intake) 13
2. Saluran Pembawa 14
3. Sedimentasi 15
4. Setling Basin 16
5. Efisiensi B PS Pada Saluran Irigasi 18
6. Rumah Pembangkit dan Saluran Pembuang 20
C. Sistem Elektrikal – Mekanikal 21
1. Jenis Turbin pada PLTMH Irigasi 21
2. Generator pada PLTMH 22
3. Pengaruh Fluktuasi Kosentrasi Sedimen Pada PLTMH 30
D. Pengujian Statistik
1. Membuat Tabel Rekapitulasi 32
2. Menentukan Model Regresi Linier 32
3. Mencari Koofisien Korelasi 33
4. Melakukan uji hipotesis 34
5. Koofisien Determinasi 35
E. Road Map Penelitian 36
F. Kerangka Fikir 45
III. BABIII METODE PENELITIAN
A. Tahapan Penelitian 56
B. Alat Untuk Penelitian 57
C. Lokasi Penelitian 58
D. Desain Penelitian 59
E. Parameter Elektrikal dan sedimentasi 61
F. Analisis Pengaruh Potensi Air pada PLTMH 64
1. Analisa Perhitungan Fenomena Berat Jenis Air 64
2. Analisa Pengaruh Fluktuasi Sedimen pada PLTMH 64
3. Analisa Perngaruh Pada Pengaturan PLTMH 64
G. Efisiensi Bangunan Penangkap Sedimen 55
IV. BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Parameter dan Pengujian
1. Tinjauan Obyek Penelitian PLTMH Tulabolo 66
a. Daya yang Dibangkitkan PLTMH Tulabolo 66
b. Spesifikasi data dari penelitian 67
2. Analisa dan Pengujian Data 67
a. Kondisi PLTMH Keadaan Hujan 67
1. Menentukan model pada tegangan 67
2. Koefisien Korelasi 69
3. Kecocokan Model 70
4. Pengujian pada frekwensi dan putaran 71
b. Kondisi PLTMH pada saat Tidak ada Hujan 78
B. Pemodelan Setling Basin dan Pengaruhnya 81
1. Pemodelan Settling Basin Desain I 81
a. Karakteristik Saat Hujan 81
b. Karakteristik Saat Selesai Hujan 85
2. Pemodelan Settling Basin Desain II 88
a. Karakteristik Saat Hujan 88
b. Karakteristik Saat Selesai Hujan 91
3. Pemodelan Settling Basin Desain III 94
C. Analisa Pengaruh Potensi Air Pada PLTMH 97
1. Analisa Perhitungan Fenomena Berat Jenis Air 98
2. Analisa Perhitungan Fluktuasi Kosentrasi Pada PLTMH
98
3. Analisa Pengaruh Pengaturan pad PLTMH 101
D. Kosentrasi Sedimeni pada Irigasi Provinsi Gorontalo 104
1. Kondisi dan Data Bangunan Saluran Irigasi 104
2. Perhitungan Efisiensi Bangunan BPS 106
V. BAB V PENUTUP
A. Kesimpulan 110
B. Saran 112
DAFTAR PUSTAKA 114
LAMPIRAN-LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Nomor Tabel halaman
Tabel 1. Data parameter fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) (sd C) σc terhadap tegangan saat hujan tanpa Pemodelan Settling Basin 68 Tabel 2. Data parameter fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) (sd C) σc dengan frekuensi saat hujan tanpa pemodelan settling basin 72 Tabel 3. Data Parameter fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap Putaran turbin/generator saat hujan tanpa pemodelan settling basin 75 Tabel 4. Data parameter fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C)
σc terhadap V,f dan n saat tidak hujan 79 Tabel 5. Data parameter fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap V,f dan n saat hujan dengan pemodelan setling basin desain I 82 Tabel 6. Data Parameter fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap V,f dan n setelah hujan dengan pemodelan setling basin desain I 85 Tabel 7. Data Parameter fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap V,f dan n saat hujan dengan Pemodelan Settling Basin Desain II 89
Tabel 8. Data Parameter fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap V f dan n, setelah hujan pada Pemodelan Desain II 94
Tabel 9 . Data Parameter fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap V f, n saat hujan pada pemodelan desain III 95 Tabel 10. Pengaruh Konsentrasi sedimen PLTMH saat hujan terhadap konstanta k dan hasil daya teoritis 100 Tabel 11. Pengaruh Konsentrasi sedimen saat hujan terhadap daya teoritis serta tegangan yang dihasilkan 103 Tabel 12. Potensi Irigasi Provinsi Gorontalo 103 Tabel 13. Data Efisiensi BPS untuk sampel daerah Irigasi Pengamatan 01 Kab. Bone Bolango Provinsi Gorontalo 117 Tabel 14. Data Efisiensi BPS untuk sampel daerah Irigasi Pengamatan 02 Kab. Gorontalo Provinsi Gorontalo 108 Tabel 15. Data Efisiensi BPS untuk sampel daerah Irigasi Pengamatan 03 Kab. Gorontalo Utara Prov. Gorontalo 108 Tabel 16. Data Efisiensi BPS untuk sampel daerah Irigasi Pengamatan 04 Kab.Boalemo dan
Kab. Gorontalo Prov. Gorontalo 109 Tabel 17. Data Efisiensi BPS untuk sampel daerah Irigasi
Pengamatan 05 Kab. Pohuato Prov. Gorontal 109
DAFTAR GAMBAR
Nomor gambar halaman
1. Efisiensi Sistem pembangkit tenaga air 13
2. Pintu air saluran pembawa 14
3. Power house dan draft Tube PLTMH irigasi 20
4. Turbine tipe Open Flume Propeller 21
5. Generator sinkron rotor silinder dan rotor kutub cepatu 23
6. Bentuk keluaran tegangan 3 fasa generator sinkron 3 fasa 24
7. Bentuk keluaran tegangan 1 fasa generator sinkron 1 fasa 24
8. Kurva arus medan If terhadap tegangan Ea 26
9. Gambar rangkaian ekivalen mesin sinkron 26
10. Rangkaian generator sinkron yang dikopel Turbin air 28
11. Kurva pengaturan generator Sinkron faktor daya berbeda 29
12. Karakteristik tegangan dan frekuensi generator Sinkron 29
13. Roadmap penelitian 53
14. Pemanfaatan PLTMH Pada Saluran Irigasi 54
15. Lokasi daerah pengamatan Saluran Irigasi Prov. Gorontalo 58
16. PLTMH irigasi Turbin jenis Open Flume Propeller 59
17. Setling Basin Model Desain I 60
18. Setling Basin Model Desain II 60
19. Setling Basin Model Desain III 61
20. Diagram alir metodologi penelitian 63
21. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc dengan tegangan generator V pada saat hujan 69
22. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc dengan frekuensi generator f (Hz)pada saat hujan 73
23. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc dengan putaran turbin genertor n(rpm) saat hujan 76
24. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc dengan 80 tegangan generator V pada saat setelah hujan
25. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc dengan 80 frekuensi generator f (Hz)pada saat setelah hujan
26. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc dengan 81 putaran turbin genertor n(rpm) saat setelah hujan
27. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc dengan 83 tegangan generator V saat hujan pada Pemodelan Setling Basin Desain I
28. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc dengan 84 frekuensi generator f (Hz) saat hujan pada Pemodelan Setling Basin Desain I
29. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc dengan 84 putaran turbin genertor n(rpm) saat hujan pada Pemodelan Setling Basin Desain I
30. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc dengan 86 tegangan generator V saat setelah hujan pada Pemodelan Setling Basin Desain I
31. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc dengan 87 frekuensi genertor f (Hz) saat stelah hujan pada Pemodelan Setling Basin Desain I
32. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc dengan 87 putaran turbin genertor n(rpm) saat setelah hujan pada Pemodelan Setling Basin Desain I
33. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc dengan 90 tegangan generator V saat hujan pada Pemodelan Setling Basin Desain II
34. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc dengan 90 frekuensi generator f (Hz) saat hujan pada Pemodelan Setling Basin Desain II
35. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc dengan 91 putaran turbin genertor n(rpm) saat hujan pada Pemodelan Setling Basin Desain II
36. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc dengan 92 tegangan generator V saat setelah hujan pada Pemodelan Setling Basin Desain II
37. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc dengan 92 frekuensi genertor f (Hz) saat setelah hujan pada Pemodelan Setling Basin Desain II
38. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc dengan 94 putaran turbin genertor n(rpm) saat setelah hujan pada Pemodelan Setling Basin Desain II
39. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc dengan 96 tegangan generator V saat hujan pada Pemodelan Setling Basin Desain III
40. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc dengan 97 frekuensi genertor f (Hz) saat hujan pada Pemodelan Setling Basin Desain III
41. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc dengan 97 putaran turbin genertor n(rpm) saat hujan pada Pemodelan Setling Basin Desain III
42. Sistem pengaturan Pada Pembangkit listrik tenaga air 101
DAFTAR LAMPIRAN
No Judul lampiran no
1. Hasil pengolahan data parameter fluktuasi konsentrasi Lamp 1 sedimen (sd C) σc terhadap tegangan saat hujan
tanpa Pemodelan Settling Basin
2. Hasil pengolahan data parameter fluktuasi konsentrasi Lamp 2 sedimen (sd C) σc terhadap frekuensi saat hujan
tanpa Pemodelan Settling Basin
3 Hasil pengolahan data parameter fluktuasi konsentrasi Lamp 3 sedimen (sd C) σc terhadap putaran saat hujan
tanpa Pemodelan Settling Basin
4. Hasil pengolahan data parameter fluktuasi konsentrasi Lamp 4 sedimen (sd C) σc terhadap tegangan saat setelah hujan
tanpa Pemodelan Settling Basin
5. Hasil pengolahan data parameter fluktuasi konsentrasi Lamp 5 sedimen (sd C) σc terhadap Frekuensi saat setelah hujan
tanpa Pemodelan Settling Basin
6. Hasil pengolahan data parameter fluktuasi konsentrasi Lamp 6 sedimen (sd C) σc terhadap putaran saat setelah hujan
tanpa Pemodelan Settling Basin
7. Hasil pengolahan data parameter fluktuasi konsentrasi Lamp 7 sedimen (sd C) σc terhadap tegangan saat hujan
dengan Pemodelan Settling Basin I
8. Hasil pengolahan data parameter fluktuasi konsentrasi Lamp 8 sedimen (sd C) σc terhadap frekuensi saat hujan
dengan Pemodelan Settling Basin I
9 Hasil pengolahan data parameter fluktuasi konsentrasi Lamp 9 sedimen (sd C) σc terhadap putaran saat hujan
dengan Pemodelan Settling Basin I
10 Hasil pengolahan data parameter fluktuasi konsentrasi Lamp 10 sedimen (sd C) σc terhadap tegangan saat setelah hujan
dengan Pemodelan Settling Basin I
11 Hasil pengolahan data parameter fluktuasi konsentrasi Lamp 11 sedimen (sd C) σc terhadap Frekuensi saat setelah hujan
denganPemodelan Settling Basin I
12 Hasil pengolahan data parameter fluktuasi konsentrasi Lamp 12 sedimen (sd C) σc terhadap putaran saat setelah hujan
dengan Pemodelan Settling Basin I
13 Hasil pengolahan data parameter fluktuasi konsentrasi Lamp 13 sedimen (sd C) σc terhadap tegangan saat hujan
dengan Pemodelan Settling Basin II
14 Hasil pengolahan data parameter fluktuasi konsentrasi Lamp 14 sedimen (sd C) σc terhadap frekuensi saat hujan
dengan Pemodelan Settling Basin II
15 Hasil pengolahan data parameter fluktuasi konsentrasi Lamp 15 sedimen (sd C) σc terhadap putaran saat hujan
dengan Pemodelan Settling Basin II
16 Hasil pengolahan data parameter fluktuasi konsentrasi Lamp 16 sedimen (sd C) σc terhadap tegangan saat setelah hujan
dengan Pemodelan Settling Basin II
17 Hasil pengolahan data parameter fluktuasi konsentrasi Lamp 17 sedimen (sd C) σc terhadap Frekuensi saat setelah hujan
denganPemodelan Settling Basin II
18 Hasil pengolahan data parameter fluktuasi konsentrasi Lamp 18 sedimen (sd C) σc terhadap putaran saat setelah hujan
dengan Pemodelan Settling Basin II
19 Hasil pengolahan data parameter fluktuasi konsentrasi Lamp 19 sedimen (sd C) σc terhadap tegangan saat hujan
dengan Pemodelan Settling Basin III
20 Hasil pengolahan data parameter fluktuasi konsentrasi Lamp 20 sedimen (sd C) σc terhadap frekuensi saat hujan
dengan Pemodelan Settling Basin III
21 Hasil pengolahan data parameter fluktuasi konsentrasi Lamp 21 sedimen (sd C) σc terhadap putaran saat hujan
dengan Pemodelan Settling Basin III
22 Pengangkutan alat Pemodelan Sedimentasi Lamp Dok 1 23 Proses perakitan dan pemasangan Lamp Dok 1 24 Pemasangan alat pada saluran depan Power House Lamp Dok 1 25 Proses Pemasukan air ke turbin Lamp Dok 2 26 Pengoperasian dan pengambilan air sampel Lamp Dok 2 27 Pengukuran parameyer tegangan dan frekuensi Lamp Dok 2 28 Pengontrolan parameter listrik Lamp Dok 3 29 Panel pengaturandan eksitasi Lamp Dok 3 30 Pengukuran parameter putaran Lamp Dok 3 31 Pengovenan mendapatkan konsentrasi sedimen Lamp Dok 4 32 Persediaan sampel Lamp Dok 4 33 Pelebelan sampel da pengaturan sediaan sampel Lamp Dok 4
DAFTAR ARTI LAMBANG DAN SINGKATAN
Lambang / singkatan Arti dan keterangan
1 fasa Sistem/Jaringan dua kabel 1 fasa dan 1netral
3 fasa Sistem/Jaringan 3 fasa 1 netral jarak 1200 listrik
b1 , b0 Koofisien persamaan regresi linier
C Concentration sedimentation
c konstanta mesin
Cd Koefisien debit (biasanya 0,84)
cos Faktor daya
cov (x,y) kovarian dari variabel x dengan y
𝛥h headloss
dkk dan kawan kawan
E Satuan energi
Ea tegangan induksi pada jangkar
Ep Efisiensi pengendapan sedimen
ELC Electronic Load Control
f frekuensi
g percepatan gravitasi
g/l gram per liter
H tinggi jatuh efektif maksimum
h head
Hz Satuan frekuensi
If arus medan
k konstanta
KW Kilo Watt
kg /m3 satuan densitas air
m massa air
m3/det Meter kubik per detik
m/det2 satuan percepatan gravitasi
n putaran sinkron
ηt efisiensi turbin
ηg efisisensi generator
tot effisiensi total
ρ densitas air
P daya
PTrbn daya mekanik Turbin air
Pem G daya elektromagnetik generator
PLoss rugi-rugi daya dalam sistem
PLTMH Pemanfaatan Pembangkit Listrik Tenaga
Mikrohidro
PLTA Pembangkit Listrik Tenaga Air
Q Debit air
Qsi Angkutan sedimen masuk
Qso Angkutan sedimen keluar
fluks yang dihasilkan oleh arus medan
R koefisien korelasi
r densitas massa liquid, kg/m3
Ra resistansi jangkar
Rs densitas massa partikel, kg/m3
Sg Specific gravity
Sx dan Sy standard deviasi variabel x dan variabel y
t periode waktu
TTrbn Torsi mekanik Turbin air
Tem Torsi elektromagnetik generator
TLoss Torsi dalam sistem
μ viskositas absolut, N.detik/m2
V Tegangan dalam Volt
Vp Volume pengendapan
Volt Satuan tegangan
𝜈 Kecepatan air yang diukur memakai current meter
𝜈sc kecepatan aliran di screen
𝜈 s kecepatan pengendapan, m/det
𝜐 viskositas kinematik, m2/detik
W Satuan daya listrik
Xm reaktansi magnetisasi
Xa fluks bocor
Xs reaktansi sinkron
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Potensi energi listrik mikrohidro pada saluran irigasi tersebar di
seluruh Indonesia sangat besar, sehingga sekarang tengah dilirik oleh
pemerhati energi terbarukan. Sejalan dengan instruksi presiden tentang
energi terbarukan dimana Presiden Republik Indonesia melalui Undang-
Undang Republik Indonesia no 30 tahun 2007 tentang energi
mengamanahkan pada pasal 29 dan 30 bahwa Penelitian dan
Pengembangan ilmu pengetahuan dan Teknologi penyediaan dan
pemanfaatan Energi wajib difasilitasi oleh Pemerintah Pusat dan
Pemerintah Daerah sesuai dengan kewenangannya. Penelitian dan
pengembangan ini terutama diarahkan pada Energi Baru dan Terbarukan.
Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) merupakan
pembangkit energi listrik yang ramah lingkungan, dengan adanya
pemanfaatan saluran irigasi maka potensi PLTMH akan bertambah.
Keberadaan saluran irigasi sebagai sumber energi bagi PLTMH sangat
strategis karena lokasinya berada dekat daerah pemukiman penduduk,
sedangkan potensi PLTMH yang umumnya berada jauh dari pemukiman
masyarakat, hal ini disebabkan level ketinggian yang memenuhi syarat
ada terdapat dilokasi pegunungan.
Saluran irigasi adalah suatu saluran yang dimanfaatkan untuk
lahan pertanian dimana kemiringan aliran airnya dirancang sedemikian
rupa agar tidak menyebabkan erosi, sehingga pada level-level tertentu
diperoleh ketinggian yang cukup potensial jika dimanfaatkan untuk
memutar turbin air dengan rancangan yang sesuai dengan karakteristik
yang dibutuhkan.
Dari pengamatan lapangan terlihat bahwa pada saat terjadi
kekeruhan air disebabkan oleh musim penghujanan yang mengakibatkan
terangkatnya sedimen tanah sangat berpengaruh pada kualitas daya listrik
yang dihasilkan, hal ini menarik untuk diteliti . Sedimentasi adalah suatu
proses pengelindingan, penyeretan, pengapungan, pemercikan jarah-
jarah tanah (sedimen) terlepas dari satuannya tubuh tanah yang
menempuh rentang jarak rentang tertentu sampai tertahan disuatu tempat
pengendapan. (Yang 1996) Proses pengangkutan dan pengendapan
sedimen tidak tergantung hanya pada aliran air saja tetapi tergantung
juga pada sifat sedimen itu sendiri. Faktor timbal balik antara sifat aliran
air dan sifat sedimen yang dipengaruhi oleh hujan, menyebabkan
terangkatnya sedimen sampai terendapnya. Sedimentasi yang terdapat
pada saluran irigasi juga dapat mempengaruhi energi spesifik saluran
irigasi disebabkan perubahan dimensi saluran irigasi, dan juga pada
pemanfaatan Pembangkit Tenaga Listrik Mikrohidro (PLTMH). Fluktuasi
sedimen pada saluran irigasi akan mempengaruhi putaran turbin dan
denga sendirinya akan berpengaruh pada generator itu sendiri. Oleh
karena maraknya memanfaatkan potentsi irigasi yang ada maka sangat
diperlukan untuk melakukan analisis dimana sehubungan dengan adanya
penambahan turbin, untuk rancangan awal pada desain saluran irigasi
pada konstruksi sipilnya. Dengan demikian yang diharapkan dari hasil
penelitian ini adalah menjadi rujukan bagi perencanaan pembangunan
Irigasi di seluruh Indonesia.
Sebuah penelitian di Eropa oleh (O. Phais, 2002) Mycrohydro
Status and Prospect menyatakan bahwa Pembangkit listrik hidro skala
kecil atau mikrohidro merupakan suatu pembangkit listrik yang yang
menggunakan tenaga air yang paling hemat biaya teknologi untuk
dipertimbangkan pada skala listrik pedesaan. juga merupakan prospek
utama untuk perkembangan energi hidro masa depan di Eropa, di mana
dimana PLTA skala besar sering melibatkan pembangunan bendungan
besar dan sudah mengeksploitasi lingkungan dengan merambah lembah
yang luas sehingga di Eropa tidak dapat diterima. Mikrohidro adalah
teknologi energi ramah lingkungan yang tersedia, dengan biaya
perawatan kecil. Di Indonesia Cadangan Pembangkit Listrik Tenaga
Mikrohidro cukup besar potensi yang umumnya berada jauh dari
pemukiman masyarakat, hal ini disebabkan level ketinggian yang
memenuhi syarat hanya terdapat dilokasi pegunungan.
Sebuah penelitian Proceedings of the Ninth International
Symposium on River Sedimenation October 2004, Yichang, China yang
berjudul Sedimen Management In Hydroelectric Projects K.G. Ranga Raju
And U.C. Kothyari Department Of Civil Engineering, Indian Institute Of
Technology Roorkee-247 667, India. Dari penelitian ini dilakukan
pengaturan Sedimen berdasarkan persamaan yang ditampilkan berupa
gambar gambar karakteristik yang aman untuk suatu perhitungan
sedimentasi waduk yang di manfaatkan pembangkit hidroelektrik. Dalam
penelitian ini juga disarankan sebuah ekxtractor untuk pembilasan
sedimen, dalam mencapai tingkat Sedimen yang ideal bagi suatu
pembangkit. Kesamaan dari penelitian ini adalah meneliti masalah
sedimen pada kanal-kanal pada pembangkit hidro dengan model sungai
Alluvial, perbedaannya adalah Tidak meneliti hubungan antara sedimen
dengan Pembangkit kapasitas Mikro (PLTMH), cara penanganan,
metodologi yang dipakai, persamaan yang dipergunakan.
Sebuah penelitian, African Journal of Agricultural Research Vol.
7(22), pp. 3271-3276, June, 2012 Settling and Non-Settling Velocities in
Irrigation Canals,Hamidieh and Ghods Irrigation Network, South of Iran,
Gh. H. Karimi And H. Moazed. Dari penelitian ini kecepatan mengendap
dan tidak mengendap material sedimen pada jaringan saluran irigasi yang
diteliti dengan berbagai metode memberikan bahwa batas dari teori dan
Metode Kennedy merupakan nilai pengukuran yang paling baik disepakati
dan di perhatikan. Metode ini dapat digunakan untuk menghindari proses
sedimen pada saluran irigasi yang direncanakan. Dampak dari penelitian
ini diadakan pengaturan elevasi air permukaan dan kosentrasi sedimen
dalam air yang dengan demikian sangat memungkinkan membuat suatu
kondisi kecepatan tidak megendap pada saluran irigasi. Kesamaan dari
penelitian ini adalah meneliti masalah sedimen melayang dan
mengendap pada kanal-kanal saluran irigasi, bermanfaat untuk
pertimbangan sebuah pembangkit PLTMH diadakan, sedangkan
perbedaannya adalah tidak meneliti hubungan antara sedimen dengan
Pembangkit PLTMH. Pada umumnya pengoperasiannya pembangkit
listrik mikrohidro biasanya terisolasi dari jaringan, dengan demikian
membutuhkan kontrol untuk menjaga frekuensi, daya dan tegangan yang
konstan untuk setiap kondisi kerja dan hal ini untuk pembangkit mikrohidro
dilakukan oleh Electronic Load Control (ELC), dengan adanya penelitian
ini dapat mengurangi beban pengaturan yang pada giliranya mereduksi
biaya investasi, sehingga dapat menjadi rujukan bagi pemanfatan saluran
irigasi sebagai energi pembangkit listrik mikrohidro pada perencanaan
pembangunan Irigasi di seluruh Indonesia.
Dari hasil penelusuran daftar pustaka terlihat bahwa khususnya
pada saluran irigasi telah banyak dilakukan penelitian PLTMH pada
saluran irigasi dan sedimen pada saluran irigasi yang mendukung pada
penelitian yang diajukan sedangkan penelitian yang menyangkut masalah
pengaruh dari karakteristik hidrolika dan sedimen pada saluran irigasi
pada pembangkit mikrohidro belum dilakukan sehingga dari hasil
penelusuran daftar pustaka maka peneliti mengajukan judul : Pemodelan
Settling Basin Untuk Mereduksi Fluktuasi Konsentrasi Sedimen Pada
PLTMH Saluran Irigasi.
B. Rumusan Masalah
Dari pemaparan diatas dapatlah dirumuskan masalah dari penelitian ini
adalah sebagai berikut :
1. Seberapa besar pengaruh sedimen saluran irigasi dengan parameter
konsenrtasi sedimen, pada turbin air tipe open flume propeller pada
PLTMH saluran Irigasi .
2. Bagai mana merumuskan hubungan pengaruh tersebut dengan
pembangkit listrik tenaga mikrohidro yang terdiri dari variabel
tegangan generator, putaran turbin/generator, dan frekuensi generator
yang dihasilkan.
3. Bagaimana pemodelan saluran pengendap (settling basin) untuk
dapat mereduksi pengaruh sedimen pada PLTMH sehingga diperoleh
kualitas pasokan daya listrik yang standar dalam batas toleransi
peralatan listrik yang aman digunakan konsumen.
4. Bagai mana manfaat pemodelan ini diterapkan pada saluran Irigasi
Provinsi Gorontalo dengan menghitung efisiensi bangunan pengendap
sedimen dalam saluran irigasi.
C. Tujuan Penelitian
Dari rumusan masalah diatas maka tujuan dari penelitian ini adalah
sebagai berikut :
1. Melakukan uji analis pada beberapa kondisi tertentu dari konsenrtasi
sedimen C (mg/l), debit air Q(m3/det), dengan melihat pengaruhnya
pada tegangan output generator V (Volt), putaran turbin-generator n
(rpm), dan frekuensi f (Hz) dari PLTMH.
2. Melakukan pemodelan saluran pengendap (settling basin) yang dapat
mereduksi pengaruh sedimen pada PLTMH sehingga mendapatkan
kualitas pasokan daya listrik yang dalam batas toleransi peralatan
listrik yang standar yang digunakan konsumen.
3. Dapat memperoleh besaran sedimen saluran irigasi pada Pembangkit
Listrik Tenaga Mikrohidro, berupa konsentrasi sedimen C (g/l), debit air
Q(m3/det), yang dapat mempengaruhi PLTMH.
4. Dapat menghitung efisiensi Bangunan Pengendap Sedimen untuk
pertimbangan penempatan desain pemodelan setling basin yang di
harapkan sesuai.
D. Manfaat Penelitian
1. Mendapatkan desain settling basin bagi PLTMH pada saluran yang
ideal dan dapat digunakan sebagai rujukan ilmiah bagi pemanfaatan
saluran irigasi untuk pembangkit mikrohidro secara nasional.
2. Memberi konstribusi bagi pemanfaatan energi listrik untuk mesin-mesin
listrik yang pemanfaatan pada bidang pertanian yang selama ini
menjadi hegemoni bagi mesin-mesin diesel yang menggunakan BBM
yang semakin mahal, dan juga pengaruhnya bagi lingkungan.
3. Menunjang program pemerintah dibidang pemanfaatan energi yang
terbarukan.
4. Meningkatkan perekonomian pedesaan yang pada gilirannya akan
menggerakkan perekonomian nasional.
5. Meningkatkan ratio kelistrikan secara nasional secara signifikan, yang
banyak dipengaruhi oleh penduduk pedesaan
6. Menjadi sumber dana penunjang bagi program pemeliharaan dan
rehabilitasi saluran irigasi itu sendiri bagi instansi terkait yang selama
ini menjadi problema bagi daerah setelah proyek irigasi selesai
dibangun dan diserahkan ke daerah.
E. Ruang Lingkup Penelitian
Dari uraian pendahuluan yang meliputi latar belakang masalah, tujuan
dan manfaat penelitian maka:
1. Pada penelitian ini membatasi penelitian pada metode formulasi
matematis secara statistik berdasarkan konsep teori dan didukung
dengan eksperimen dan pengukuran laboratorium untuk mendapatkan
nilai kosentrasi sedimen ideal untuk sebuah PLTMH yang
spesifikasinya pada penelitian ini.
2. Penelitian ini tidak memakai model teori murni ataupun matematis
dengan menganggap kondisi turbin yang terkopel pada generator
pada nilai yang ideal .
3. Penelitian ini tidak membahas analisa aliran fluida secara spesifik.
4. Penelitian ini tidak membahas analisa ekonomis secara spesifik,
F. Kebaharuan Penelitian
Dari penelitian ini diperoleh korelasi fluktuasi besaran konsenrtasi
sedimen C (g/lt) pada nilai maksimum dan minimumnya dan pengaruhnya
pada putaran turbin jenis open flume propeller yang dipasang pada
saluran irigasi yang mempengaruhi putaran n (rpm), frekuensi f (Hz) dan
tegangan V (Volt) dari genertor PLTMH. Dengan pemodelan settling
basin diperoleh juga kondisi PLTMH beroperasi dalam kondisi normal
dan tidak normal pada batas parameter deviasi tegangan, frekuensi dan
putaran pada batas yang di ijinkan. Penerapan pemodelan settling basin
terdiri dari 3 pemodelan settling basin pada kondisi hujan, kondisi baru
selesai hujan dan pada saat kondisi tidak hujan.
Dengan demikian penelitian ini dapat dijadikan argumen ilmiah pada
pemanfaatan potensi energi yang ada pada saluran irigasi serta
mereduksi efek fluktuasi sedimen pada turbin propeler open flume yang
cocok pada saluran irigasi. Riset ini diharapkan menjadi solusi dengan
studi kasus pada saluran Irigasi yang ada di Provinsi Gorontalo dan
rujukan bagi potensi saluran irigasi secara nasional diseluruh wilayah
Indonesia secara umum.
BAB I
PENDAHULUAN
G. Latar Belakang Masalah
Potensi energi listrik mikrohidro pada saluran irigasi tersebar di
seluruh Indonesia sangat besar, sehingga sekarang tengah dilirik oleh
pemerhati energi terbarukan. Sejalan dengan instruksi presiden tentang
energi terbarukan dimana Presiden Republik Indonesia melalui Undang-
Undang Republik Indonesia no 30 tahun 2007 tentang energi
mengamanahkan pada pasal 29 dan 30 bahwa Penelitian dan
Pengembangan ilmu pengetahuan dan Teknologi penyediaan dan
pemanfaatan Energi wajib difasilitasi oleh Pemerintah Pusat dan
Pemerintah Daerah sesuai dengan kewenangannya. Penelitian dan
pengembangan ini terutama diarahkan pada Energi Baru dan Terbarukan.
Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) merupakan
pembangkit energi listrik yang ramah lingkungan, dengan adanya
pemanfaatan saluran irigasi maka potensi PLTMH akan bertambah.
Keberadaan saluran irigasi sebagai sumber energi bagi PLTMH sangat
strategis karena lokasinya berada dekat daerah pemukiman penduduk,
sedangkan potensi PLTMH yang umumnya berada jauh dari pemukiman
masyarakat, hal ini disebabkan level ketinggian yang memenuhi syarat
ada terdapat dilokasi pegunungan.
Saluran irigasi adalah suatu saluran yang dimanfaatkan untuk
lahan pertanian dimana kemiringan aliran airnya dirancang sedemikian
rupa agar tidak menyebabkan erosi, sehingga pada level-level tertentu
diperoleh ketinggian yang cukup potensial jika dimanfaatkan untuk
memutar turbin air dengan rancangan yang sesuai dengan karakteristik
yang dibutuhkan.
Dari pengamatan lapangan terlihat bahwa pada saat terjadi
kekeruhan air disebabkan oleh musim penghujanan yang mengakibatkan
terangkatnya sedimen tanah sangat berpengaruh pada kualitas daya listrik
yang dihasilkan, hal ini menarik untuk diteliti . Sedimentasi adalah suatu
proses pengelindingan, penyeretan, pengapungan, pemercikan jarah-
jarah tanah (sedimen) terlepas dari satuannya tubuh tanah yang
menempuh rentang jarak rentang tertentu sampai tertahan disuatu tempat
pengendapan. (Yang 1996) Proses pengangkutan dan pengendapan
sedimen tidak tergantung hanya pada aliran air saja tetapi tergantung
juga pada sifat sedimen itu sendiri. Faktor timbal balik antara sifat aliran
air dan sifat sedimen yang dipengaruhi oleh hujan, menyebabkan
terangkatnya sedimen sampai terendapnya. Sedimentasi yang terdapat
pada saluran irigasi juga dapat mempengaruhi energi spesifik saluran
irigasi disebabkan perubahan dimensi saluran irigasi, dan juga pada
pemanfaatan Pembangkit Tenaga Listrik Mikrohidro (PLTMH). Fluktuasi
sedimen pada saluran irigasi akan mempengaruhi putaran turbin dan
denga sendirinya akan berpengaruh pada generator itu sendiri. Oleh
karena maraknya memanfaatkan potentsi irigasi yang ada maka sangat
diperlukan untuk melakukan analisis dimana sehubungan dengan adanya
penambahan turbin, untuk rancangan awal pada desain saluran irigasi
pada konstruksi sipilnya. Dengan demikian yang diharapkan dari hasil
penelitian ini adalah menjadi rujukan bagi perencanaan pembangunan
Irigasi di seluruh Indonesia.
Sebuah penelitian di Eropa oleh (O. Phais, 2002) Mycrohydro
Status and Prospect menyatakan bahwa Pembangkit listrik hidro skala
kecil atau mikrohidro merupakan suatu pembangkit listrik yang yang
menggunakan tenaga air yang paling hemat biaya teknologi untuk
dipertimbangkan pada skala listrik pedesaan. juga merupakan prospek
utama untuk perkembangan energi hidro masa depan di Eropa, di mana
dimana PLTA skala besar sering melibatkan pembangunan bendungan
besar dan sudah mengeksploitasi lingkungan dengan merambah lembah
yang luas sehingga di Eropa tidak dapat diterima. Mikrohidro adalah
teknologi energi ramah lingkungan yang tersedia, dengan biaya
perawatan kecil. Di Indonesia Cadangan Pembangkit Listrik Tenaga
Mikrohidro cukup besar potensi yang umumnya berada jauh dari
pemukiman masyarakat, hal ini disebabkan level ketinggian yang
memenuhi syarat hanya terdapat dilokasi pegunungan.
Sebuah penelitian Proceedings of the Ninth International
Symposium on River Sedimenation October 2004, Yichang, China yang
berjudul Sedimen Management In Hydroelectric Projects K.G. Ranga Raju
And U.C. Kothyari Department Of Civil Engineering, Indian Institute Of
Technology Roorkee-247 667, India. Dari penelitian ini dilakukan
pengaturan Sedimen berdasarkan persamaan yang ditampilkan berupa
gambar gambar karakteristik yang aman untuk suatu perhitungan
sedimentasi waduk yang di manfaatkan pembangkit hidroelektrik. Dalam
penelitian ini juga disarankan sebuah ekxtractor untuk pembilasan
sedimen, dalam mencapai tingkat Sedimen yang ideal bagi suatu
pembangkit. Kesamaan dari penelitian ini adalah meneliti masalah
sedimen pada kanal-kanal pada pembangkit hidro dengan model sungai
Alluvial, perbedaannya adalah Tidak meneliti hubungan antara sedimen
dengan Pembangkit kapasitas Mikro (PLTMH), cara penanganan,
metodologi yang dipakai, persamaan yang dipergunakan.
Sebuah penelitian, African Journal of Agricultural Research Vol.
7(22), pp. 3271-3276, June, 2012 Settling and Non-Settling Velocities in
Irrigation Canals,Hamidieh and Ghods Irrigation Network, South of Iran,
Gh. H. Karimi And H. Moazed. Dari penelitian ini kecepatan mengendap
dan tidak mengendap material sedimen pada jaringan saluran irigasi yang
diteliti dengan berbagai metode memberikan bahwa batas dari teori dan
Metode Kennedy merupakan nilai pengukuran yang paling baik disepakati
dan di perhatikan. Metode ini dapat digunakan untuk menghindari proses
sedimen pada saluran irigasi yang direncanakan. Dampak dari penelitian
ini diadakan pengaturan elevasi air permukaan dan kosentrasi sedimen
dalam air yang dengan demikian sangat memungkinkan membuat suatu
kondisi kecepatan tidak megendap pada saluran irigasi. Kesamaan dari
penelitian ini adalah meneliti masalah sedimen melayang dan
mengendap pada kanal-kanal saluran irigasi, bermanfaat untuk
pertimbangan sebuah pembangkit PLTMH diadakan, sedangkan
perbedaannya adalah tidak meneliti hubungan antara sedimen dengan
Pembangkit PLTMH. Pada umumnya pengoperasiannya pembangkit
listrik mikrohidro biasanya terisolasi dari jaringan, dengan demikian
membutuhkan kontrol untuk menjaga frekuensi, daya dan tegangan yang
konstan untuk setiap kondisi kerja dan hal ini untuk pembangkit mikrohidro
dilakukan oleh Electronic Load Control (ELC), dengan adanya penelitian
ini dapat mengurangi beban pengaturan yang pada giliranya mereduksi
biaya investasi, sehingga dapat menjadi rujukan bagi pemanfatan saluran
irigasi sebagai energi pembangkit listrik mikrohidro pada perencanaan
pembangunan Irigasi di seluruh Indonesia.
Dari hasil penelusuran daftar pustaka terlihat bahwa khususnya
pada saluran irigasi telah banyak dilakukan penelitian PLTMH pada
saluran irigasi dan sedimen pada saluran irigasi yang mendukung pada
penelitian yang diajukan sedangkan penelitian yang menyangkut masalah
pengaruh dari karakteristik hidrolika dan sedimen pada saluran irigasi
pada pembangkit mikrohidro belum dilakukan sehingga dari hasil
penelusuran daftar pustaka maka peneliti mengajukan judul : Pemodelan
Settling Basin Untuk Mereduksi Fluktuasi Konsentrasi Sedimen Pada
PLTMH Saluran Irigasi.
H. Rumusan Masalah
Dari pemaparan diatas dapatlah dirumuskan masalah dari penelitian ini
adalah sebagai berikut :
5. Seberapa besar pengaruh sedimen saluran irigasi dengan parameter
konsenrtasi sedimen, pada turbin air tipe open flume propeller pada
PLTMH saluran Irigasi .
6. Bagai mana merumuskan hubungan pengaruh tersebut dengan
pembangkit listrik tenaga mikrohidro yang terdiri dari variabel
tegangan generator, putaran turbin/generator, dan frekuensi generator
yang dihasilkan.
7. Bagaimana pemodelan saluran pengendap (settling basin) untuk
dapat mereduksi pengaruh sedimen pada PLTMH sehingga diperoleh
kualitas pasokan daya listrik yang standar dalam batas toleransi
peralatan listrik yang aman digunakan konsumen.
8. Bagai mana manfaat pemodelan ini diterapkan pada saluran Irigasi
Provinsi Gorontalo dengan menghitung efisiensi bangunan pengendap
sedimen dalam saluran irigasi.
I. Tujuan Penelitian
Dari rumusan masalah diatas maka tujuan dari penelitian ini adalah
sebagai berikut :
5. Melakukan uji analis pada beberapa kondisi tertentu dari konsenrtasi
sedimen C (mg/l), debit air Q(m3/det), dengan melihat pengaruhnya
pada tegangan output generator V (Volt), putaran turbin-generator n
(rpm), dan frekuensi f (Hz) dari PLTMH.
6. Melakukan pemodelan saluran pengendap (settling basin) yang dapat
mereduksi pengaruh sedimen pada PLTMH sehingga mendapatkan
kualitas pasokan daya listrik yang dalam batas toleransi peralatan
listrik yang standar yang digunakan konsumen.
7. Dapat memperoleh besaran sedimen saluran irigasi pada Pembangkit
Listrik Tenaga Mikrohidro, berupa konsentrasi sedimen C (g/l), debit air
Q(m3/det), yang dapat mempengaruhi PLTMH.
8. Dapat menghitung efisiensi Bangunan Pengendap Sedimen untuk
pertimbangan penempatan desain pemodelan setling basin yang di
harapkan sesuai.
J. Manfaat Penelitian
7. Mendapatkan desain settling basin bagi PLTMH pada saluran yang
ideal dan dapat digunakan sebagai rujukan ilmiah bagi pemanfaatan
saluran irigasi untuk pembangkit mikrohidro secara nasional.
8. Memberi konstribusi bagi pemanfaatan energi listrik untuk mesin-mesin
listrik yang pemanfaatan pada bidang pertanian yang selama ini
menjadi hegemoni bagi mesin-mesin diesel yang menggunakan BBM
yang semakin mahal, dan juga pengaruhnya bagi lingkungan.
9. Menunjang program pemerintah dibidang pemanfaatan energi yang
terbarukan.
10. Meningkatkan perekonomian pedesaan yang pada gilirannya akan
menggerakkan perekonomian nasional.
11. Meningkatkan ratio kelistrikan secara nasional secara signifikan, yang
banyak dipengaruhi oleh penduduk pedesaan
12. Menjadi sumber dana penunjang bagi program pemeliharaan dan
rehabilitasi saluran irigasi itu sendiri bagi instansi terkait yang selama
ini menjadi problema bagi daerah setelah proyek irigasi selesai
dibangun dan diserahkan ke daerah.
K. Ruang Lingkup Penelitian
Dari uraian pendahuluan yang meliputi latar belakang masalah, tujuan
dan manfaat penelitian maka:
5. Pada penelitian ini membatasi penelitian pada metode formulasi
matematis secara statistik berdasarkan konsep teori dan didukung
dengan eksperimen dan pengukuran laboratorium untuk mendapatkan
nilai kosentrasi sedimen ideal untuk sebuah PLTMH yang
spesifikasinya pada penelitian ini.
6. Penelitian ini tidak memakai model teori murni ataupun matematis
dengan menganggap kondisi turbin yang terkopel pada generator
pada nilai yang ideal .
7. Penelitian ini tidak membahas analisa aliran fluida secara spesifik.
8. Penelitian ini tidak membahas analisa ekonomis secara spesifik,
L. Kebaharuan Penelitian
Dari penelitian ini diperoleh korelasi fluktuasi besaran konsenrtasi
sedimen C (g/lt) pada nilai maksimum dan minimumnya dan pengaruhnya
pada putaran turbin jenis open flume propeller yang dipasang pada
saluran irigasi yang mempengaruhi putaran n (rpm), frekuensi f (Hz) dan
tegangan V (Volt) dari genertor PLTMH. Dengan pemodelan settling
basin diperoleh juga kondisi PLTMH beroperasi dalam kondisi normal
dan tidak normal pada batas parameter deviasi tegangan, frekuensi dan
putaran pada batas yang di ijinkan. Penerapan pemodelan settling basin
terdiri dari 3 pemodelan settling basin pada kondisi hujan, kondisi baru
selesai hujan dan pada saat kondisi tidak hujan.
Dengan demikian penelitian ini dapat dijadikan argumen ilmiah pada
pemanfaatan potensi energi yang ada pada saluran irigasi serta
mereduksi efek fluktuasi sedimen pada turbin propeler open flume yang
cocok pada saluran irigasi. Riset ini diharapkan menjadi solusi dengan
studi kasus pada saluran Irigasi yang ada di Provinsi Gorontalo dan
rujukan bagi potensi saluran irigasi secara nasional diseluruh wilayah
Indonesia secara umum.
MATRIKS JURNAL REFERENSI YANG TERKAIT
No PENGARANG JUDUL POKOK MASALAH OUTCOME KESAMAAN PERBEDAAN
1 2 3 4 5 6
1
2
André
Abgottspon, et all
Amir Abbas
Kamanbedas
Monitoring Suspended
Sediment and Turbine
Efficiency
Proceedings of
HydroVision
International 2013,
PennWell Corporation,
Tulsa, Okla., 2013.
Investigation Of
Sediment Depth-
Volume And Seepage
(With Using Water
Stops Materials) In
Canals Of Irrigation
Network
World Applied
Sciences Journal 11
(11): 1353-1360, 2010
Sedimen di dalam air yang
melewati turbin hidro
dapat memiliki pengaruh
yang signifikan terhadap
efisiensi unit. interaksi
antara sedimen
tersuspensi, keausan turbin
dan efisiensi unit.
Pada Penelitian ini semua
endapan sedimen di
bagian bawah dari Canal
(Jaringan Irigasi Amir
Kabir) telah dievaluasi
dengan baik. (Dengan
menggunakan Software
SHARC) penelitian
volume dan ketebalan
sedimen dengan
menggunakan water stop
material itu menunjukkan
Hasil penelitian ini
berdampak pada
dapat dipantaunya
pengaruh
kosentrasi sediment
yang dibawa air
meleati turbin yang
nantinya
berpengaruh pada
generator.
Dampak dari
penelitian ini bagai
mana dapat
diinvestigasai
ketebalan volume
sedimentasi pada
saluran irigasi
terkait dengan
pengaruh
ketersediaan air
untuk hasil produk
suatu lahan
a. Meneliti masalah
sedimen pada turbin
pembangkit Hydro
b. Model sungai
alluvial
c. Melakukan evaluasi
perilaku sediment
agar mendapatkan
output pembangkit
dalam batas kwalitas
yang disarankan.
a. Meneliti masalah
sedimen pada
kanal-kanal pada
saluran irigasi
b. bermanfaat untuk
pertimbangan
sebuah pembangkit
PLTMH diadakan
a. Tidak meneliti
hubungan antara
sedimen dengan
Pembangkit
PLTMH
b. Kapasitas
pembangkit
berbeda
c. Dalam penelitian
ini hanya
memantau tampa
mereduksi.
a. Tidak meneliti
hubungan antara
sedimen dengan
Pembangkit
PLTMH
b. Cara
penangannan
c. Metodologi yang
dipakai
d. Persamaan yang
dipergunakan
3
4
Bjorne D.L. Berg,
D.T. et all.
Carter D. L. '
Brockway, et all
ISSN 1818-4952
© IDOSI Publications,
2010
Conservation Practice
Effectiveness In The
Irrigated Upper Snake
River/Rock Creek
Watershed
Journal Of Soil And
Water Conservation
Nov/Dec 2008—Vol.
63, No.6
Controlling Erosion
And Sediment Loss
From Furrow-Irrigated
Cropland
Journal of Irrigation
and Drainage
langsung hubungan antara
konsentrasi sedimen dan
volume terjebak
Penelitian ini merupakan
efek dari penilaian proyek
yang ditandai dari tahun
2005 mengenai
efektivitanya
pembangunan irigasi
berdasarkan batas air yang
dialiri. Data data ini
dibandingkan dengan data
studi yang sedang berjalan
dengan data studi yang
telah selesai dari tahun
1968 sampai 1970, jumlah
bersih sedimen tertampung
berkurang
Pada penulisan ini
memaparkan persoalan
sedimentasi dapat
dikurangi diatas 70 %
dengan memanfaatkan
aplikasi teknologi
pertanian yang
telah direncanakan,
hal ini sangat
bermanfaat untuk
pertimbangan
sebuah pembangkit
PLTMH diadakan.
Dampak dari
penelitian ini
terjadi konservasi
praktis dan efektif
apa bila
pemeliharaan suatu
saluran irigasi
dilakukan assesmen
yang teratur dan
terencana melalui
Conservation
Effects Assessment
Project(CEAP)
Dampak dari
penulisan ini
dimana dengan
pemanfaatan
teknologi dapat
menjadi solusi
Meneliti masalah
debit air pada pada
kanal-kanal pada
saluran irigasi
melalui usaha usaha
konservasi yang
dapat bermanfaat
pada pertimbangan
sebuah pembangkit
PLTMH yang
diadakan.
a. Meneliti masalah
erosi dan
sedimentasi air
pada pada kanal-
kanal pada saluran
irigasi
a. Tidak meneliti
hubungan antara
conservasi irigasi
sedimen dengan
Pembangkit
PLTMH
b. Cara
penangannan
c. Metodologi yang
dipakai
d. Persamaan yang
dipergunakan
a. Tidak meneliti
hubungan antara
erosi dan
sedimentaasi
dengan
Pembangkit
5
Hongling Shi
Qingqi Tian
Et all
Engineering, Vol. 119,
No. 6,
November/December,
1993. ©ASCE
1-D Sediment
Mathematical Model
Forirrigation Canals Of
The Lower
Yellow River
World Environmental
and Water Resources
Journal
Congress 2008
Ahupua'a 2008 ASCE
termasuk didalamnya
menagemen air irigasi, bak
penampungan sedimen,
system control permukaan
dengan pipa terpendam,
penyaringan vegetative,
system penyanggah
tailwater
Dari penelitian ini
diperoleh model
matematik 1-D
perhitungan sediment
yaitu mensimulasi
berbagai macam aliran
gerakan sedimen dari
saluran irigasi dengan
perhitungan matematis.
Model ini diverivikasi
pada data lapangan
sepuluh tahun pada irigasi
distrik Weishan dimana
hasil perhitungan cocok
dengan data yang diamati
persoalan dampak
sedimen bagi
fungsi saluran
irigasi yang
merupakan hajat
kebutuhan
Dampak dari
penelitian ini kita
dapat
merencanakan
model penanganan
sedimentasi pada
semua saluran
terbuka saluran
irrigasi,
b. Member solusi
bagipemenfatan
irigasi dalam
kebutuhan air bagi
hajat hidup manusia
termasuk
didalamnya
pemanfatan
PLTMH
a. Meneliti masalah
sedimen pada
kanal-kanal pada
saluran irigasi
b. Model ini dapat
digunakan untuk
mensimulasikan
berbagai macam
aliran dan gerakan
sedimen di saluran
irigasi
c. bermanfaat untuk
pertimbangan
sebuah pembangkit
PLTMH diadakan.
PLTMH
b. Cara
penangannan
c. Metodologi yang
dipakai
d. Persamaan yang
dipergunakan
a. Tidak meneliti
hubungan antara
sedimen dengan
Pembangkit
PLTMH
b. Cara
penangannan
c. Metodologi yang
dipakai
d. Persamaan yang
dipergunakan
6
7
Karimi Gh. H.
And H. Moazed
Omer Faruk
Durdu
Settling And Non-
Settling Velocities In
Irrigation
Canals,Hamidieh And
Ghods Irrigation
Network,
South Of Iran
African Journal of
Agricultural Research
Vol. 7(22), pp. 3271-
3276, 12 June, 2012
Simulation Of A
Feedback Control
Technique Through
Irrigation Canal
Junctions
Turki Journal
Agriculture
For29 (2005) 391-400
© T.Bütak
Dari penelitian ini
kecepatan mengendap dan
tidak mengendap material
sedimentasi pada jaringan
saluran irigasi yang diteliti
dengan berbagai metode
memberikan bahwa batas
dari teori dan Metode
Kennedy merupakan nilai
pengukuran yang paling
baik disepakati dan di
perhatikan. Metode ini
dapat digunakan untuk
menghin dari proses
sedimentasi pada saluran
irigasi yang direncanakan
Dalam mencapai tingkat
sedimentasi yang ideal
bagi suatu pembangkit. Dari penelitan ini
menjelaskan simulasi
dinamika sebuah kanal
irigasi tunggal berbasis
Algoritma pengendali
linier kuadratik
Dampak dari
penelitian ini
diadakan
pengaturan elevasi
air permukaan dan
kosentrasi sedimen
dalam air yang
dengan demikian
sangat
memungkinkan
membuat suatu
kondisi kecepatan
tidak megendap
pada saluran
irigasi.
Dalam penelitian
ini berdampak pada
saluran irigasi,
jenis simulasi
umpan balik sistem
kontrol skema
untuk operasi
saluran irigasi
dengan
persimpangan
a. Meneliti masalah
sedimen melayang
dan mengendap
pada kanal-kanal
saluran irigasi
b. Bermanfaat untuk
pertimbangan
sebuah pembangkit
PLTMH diadakan
a. Meneliti masalah
berkaitan dengan
debit pada saluran
irigasi
b. Perkiraan
kebutuhan air
memberi gambaran
seberapa besar
debit rencana pada
saluran irigasi
a. Tidak meneliti
hubungan antara
kelayakan air
dengan
Pembangkit
PLTMH
b. Cara
penangannan
c. Metodologi yang
dipakai
d. Persamaan yang
dipergunakan
a. Debit yang
diperoleh tidak
mempertimbang
kan atau tidak
meneliti masalah
sedimentasi
b. pengontrolan
debit otomatis
sedangkan pada
penelitian saya
8
9
Ranga Raju K.G.
And U.C.
Kothyari
Semwal N. And
P. Akolkar
Sediment Management
In Hydroelectric
Projects
Proceedings of the
Ninth International
Symposium on River
Sedimentation
October 18 – 21, 2004,
Yichang, China
Suitability Of Irrigation
Water Quality Of
Canals In Ncr Delhi
Sistem bekerja baik
mendekati nilai konstan
atau mendekati kondisi
ekuilibrium. Hal ini
menunjukkan bahwa teori
kontrol optimal (umpan
balik) masih berlaku pada
saluran irigasi dengan
menggabungkan saluran
persimpangan.
Dari penelitian ini
dilakukan pengaturan
sedimen berdasarkan
persamaan yang
ditampilkan berupa
gambar gambar
karakteristik yang aman
untuk suatu perhitungan
sedimentasi waduk yang di
manfaatkan pembangkit
Hydroelektrik. Dalam
penelitian ini juga
disarankan sebuah
ekxtractor untuk
pembilasan sedimen.
Pada penelitian ini
Kwalitas air irigasi yang di
teliti terhadap variasi
saluran konvergen
yang digunakan
untuk
meminimalkan
besarnya dan
jangka waktu dari
ketidakcocokan
antara pasokan dan
permintaan.
Hasil penelitian ini
berdampak pada
perbaikan
pengembangan
listrik tenaga air
membutuhkan
pembangunan
waduk atau
bendungan di
sungai serta kanal-
kanal untuk
membawa air ke
turbin.
Dampak dari
penelitian adalah
referensi suatu
a. Meneliti masalah
sedimen pada
kanal-kanal pada
pembangkit Hydro
b. Model sungai
alluvial
c. Melakukan
pengaturan
sedimentasi batas
kwalitas yang
disarankan.
d. Menggunakan uji
statistik.
a. Meneliti masalah
kelayakan air pada
pada kanal-kanal
manual.
c. Tidak meneliti
hubungan debit
dengan
pemakaian
pembangkit
listrik pada
saluran irigasi.
a. Tidak meneliti
hubungan antara
sedimen dengan
Pembangkit
PLTMH
b. Kapasitas
pembangkit
berbeda
c. Jenis turbin
berbeda dan
belum mereduksi
sedimentasi
hanya sebatas
pengaturan
sedimentasi .
a. Tidak meneliti
hubungan antara
sedimen dengan
10
Victor M. Ponce
Member, Asce, Y.
R. Satyaji Rao
Nazie M. Mansur
International Journal
of Basic and Applied
Chemical Sciences
ISSN: 2277-2073
2011 Vol. 1 (1)
October-December
Time Of Opening Of
Irrigation Canal Gates
Journal of Hydraulic
Engineering, Vol. 125,
No. 9, September,
1999. ASCE,
tingkat kritis dari
polutanseperti TDS
(tingkatkeasinan),
hantaran listrik, SAR
(ratio adsorbsi
Sodium),indikasi Borium
adalah parameter utama
dari kelayakan air pada
saluran irigasi India
.Diperoleh hasil yang
bervariasi dari obyek
penelitian yang berbeda.
Dari penelitian diperoleh
suatu criteria waktu yang
dibutuhkan untuk pintu
pembuka bagi saluran
irigasi dengan dasar
prinsip hydrodinamik.
Dalam analisa model
tunak aliran pembuka
dengan perhitungan
melemahnya penurunan
amplitude permukaan
yang terkecil.
kelayakan air pada
saluran irigasi
terhadap parameter
sedimentasi yang
terdiri dari berbagai
variasi unsure
maupun sifat dari
kwalitas air t
sehingga pada
pemakaian untuk
PLTMH lebih
dapat dideteksi
Dampak dari
penelitian ini yaitu
dengan adanya
criteria waktu yang
dibutuhkan untuk
pembukaan pintu
saluran irigasi
dapat
mempertimbangkan
pengoperasian
PLTMH yang
dibutuhkan
pada saluran irigasi
b. bermanfaat untuk
pertimbangan
sebuah pembangkit
PLTMH diadakan
a. Berkaitan dengan
masalah debit air
pada saluran irigasi
dikaitkan dengan
waktu pembukaan
pintu irigasi
b. Perkiraan
kebutuhan air
memberi gambaran
seberapa besar
debit rencana
pembangkit
PLTMH pada
saluran irigasi
Pembangkit
PLTMH
b. Cara
penangannan
c. Metodologi yang
dipakai
d. Persamaan yang
dipergunakan
a. Tidak meneliti
hubungan antara
sedimen dengan
Pembangkit
PLTMH
b. Cara
penangannan
c. Metodologi yang
dipakai
d. Persamaan yang
dipergunakan
11 Sajedi Poor A.H.,
N. Hedayat
M. Mashal
Analytical Study Of
Sedimentation
Formation In
Lined Canals Using
The Sharc Software- A
Case Study Of The
Western Intake
Structure Indez
Diversion Weir In
Dezful, Iran
JuornalWorld Academy
of Science, Engineering
and Technology 2010
Pada penelitian ini
menghasilkan suatu
investigasi sedimen pada
saluran irigasi bendungan
pengalihan Dezful barat di
Iran. Faktor factor yang di
indentifikasi dan proses
pengaruhnya serta jalan
penyediaan dalam
mengurangi efek
kerusakan dapat di
lakukan dengan Software
SHARC.
Dampak dari
penelitian ini
pertimbangan
analitis menjadi
sangat penting
untuk mencegah
sedimentas imasuk
kedalam struktur
hidrolik dimana
untuk mencegah
persoalan krusial.
Hal ini juga dapat
menguntungkan
bila di gunakan
pada pemanfaatan
saluran irigasi
sebagai PLTMH.
Meneliti masalah
debit air pada pada
kanal-kanal pada
saluran irigasi
melalui hasil
investigasi sedimen
pada saluran irigasi
yang dapat
bermanfaat pada
pertimbangan
sebuah pembangkit
PLTMH
a. Tidak meneliti
hubungan antara
hasil investigasi
sedimen dengan
Pembangkit
PLTMH
b. Cara
penangannan
c. Metodologi yang
dipakai
d. Persamaan yang
dipergunakan
PENELITIAN JURNAL / TESIS
YANG TERKAIT DENGAN
SEDIMENTASI PADA SALURAN
IRIGASI
PENELITIAN JURNAL /TESISI PLTMH TURBIN/GENERATOR
PENGATURAN BEBAN ELEKTRONIK YANG TERKAIT
DENGAN PLTMH
IDENTIFIKASI MASALAH PENGARUH SEDIMENTASI PADA PLTMH SALURAN IRIGASI
OBYEKNYA PLTMH (ELEKTRO) SUBYEKNYA SEDIMENTASI (SIPIL)
A.H. Sajedi P. , N. Hedayat,
M. Mashal 2010
Analytical Study Of Sedimentation Formation In
Lined Canals ,Using The Sharc Software- A Case
Study Of The Western Intake Structure Indez
Diversion Weir In Dezful, Iran
JuornalWorld Academy of Science, Engineering
and Technology
Amir Abbas, Kamanbedast 2010
Investigation Of Sediment Depth-Volume And
Seepage (With Using Water Stops Materials) In Canals Of Irrigation
Network World Applied Sciences Journal © IDOSI
Publications,
D.L. Bjorne Berg, D.T. Wester, Mann, N.O.
Nelson, J.H. Kendrick 2008
Conservation Practice Effectiveness In The Irrigated
Upper Snake River/Rock Creek Watershed
Journal Of Soil And Water Conservation Nov/Dec—
Vol. 63, No.6
D. L. Carter, C. E. Brockway ' 1993
Controlling Erosion And Sediment Loss From
Furrow-Irrigated Cropland
Journal of Irrigation and Drainage Engineering, Vol.
119, ©ASCE,
G H. H. Karimi, H. Moazed , 2012
Settling And Non-Settling Velocities In Irrigation
Canals,Hamidieh And Ghods Irrigation Network,
African Journal of Agricultural Research Vol. 7(22),
Issam Salhi1, Said Doubabi 2009
Fuzzy controller for frequency regulation and
water energy save on microhydro electrical power
plants
International Renewable Energy Congress
November 5-7, Sousse Tunisia
K.G. Ranga Raju , U.C.
Kothyari 2004
Sediment Management In Hydroelectric Projects
Proceedingsof the Ninth International Symposium
on River Sedimentation October 18 – 21, 2004,
Yichang, China
M.A. Wazed, Shamsuddin, Ahmed 2008
Micro Hydro Energy Resources in Bangladesh: A
Review
Australian Journal of Basic and Applied Sciences
ISSN1991-8178 © 2008, INSInet Publication
Nadjamuddin H 2012
Perancangan Pembangkitan Tenaga Listrik,
Membumi Publishing, Makassar ISBN : 978-602-
19613-0-8
O Paish 2002
Micro-hydropower: status and prospects
Proc Instn Mech Engrs Vol 216 Part A: J Power
and Energy A04201 IMechE
Gambar 13. Roadmap penelitian
PEMODELAN SETTLING BASIN UNTUK MEREDUKSI FLUKTUASI KONSENTRASI SEDIMENT
PADA PLTMH SALURAN IRIGASI
Hongling Shi, Qingqi Tian, Qing Dai,
Ruqin Jiang 2008
1-D Sediment Mathematical Model Forirrigation Canals Of The Lower Yellow River World
Environmental And Water Resources
Journal Congress 2008 Ahupua'a 2008 ASCE
Omer Faruk Durdu 2005
Simulation Of A Feedback Control Technique
Through Irrigation Canal Junctions Turki
Journal Agriculture For29 (2005) 391-400 © T.BÜTAK
Referensi lainnya
O Paish 2012
Small Hydro Power: Technology And Current
Status Renewable and Sustainable Energy Reviews
www.elsevier.com/locate/rser
Singal S.K Saini R.P. Raghuvanshi 2008 Cost Optimisation Based on Electro-Mechanical
Equipment of Canal Based Low Head Small Hydropower Schem
The Open Renewable Energy Journal, , 1, 26-35
Referensi Lainnya
C. Kerangka Fikir
Dari pengamatan lapangan terlihat bahwa pada saat terjadi
kekeruhan air akibat terangkatnya sedimen tanah sangat berpengaruh
pada kualitas daya listrik yang dihasilkan, hal ini menarik untuk diteliti
dimana karakteristik hidrolika saluran irigasi dari variabel fluida pada
saluran terbuka aliran laminer. Persoalan sifat hidrolika seperti,
kecepatan aliran, Panjang aliran , kekentalan kinematik, kekentalan
dinamik , kerapatan air yang mempengaruhi putaran turbin/generator ,
tegangan genenerator, arus beban, tegangan medan , arus medan dan
frekuensi . pengambilan data data air dan data data turbin / generator
dilakukan bersamaan beberapa periode pengambilan data yang bervariasi
pada kualitas air yang ada termasuk pada musim hujan.
Dari hasil analisa dapat dibuat disain yang diperlukan perpanjangan
saluran pembawa yang juga berfungsi sekaligus sebagai bak pengendap
dengan melakukan penyekatan sehingga aliran air perjalanannya menjadi
panjang sehingga dapat mengendapkan sedimen yang dibawa.
Gambar 14. Terjunan air pada bangunan Irigasi (PU 2012)
Bangunan Terjun pada saluran Irigasi fungsinya adalah untuk
mencegah erosi yang dimbulkan oleh aliran air yang curam sehingga
demikian umumnya saluran irigasi mempunyai aliran air yang landai
sehingga pada level-level ketinggan tertentu dibuatlah bangunan terjun.
Untuk memanfaatkan energi kinetik air yang selama ini tidak
termanfatkan itu sangat memungkinkan dibangun sarana PLTMH
penempatan power house dipertimbangkan ditengah posisi melintang
saluran atau disisi saluran,sehingga memungkinkan tidak terjadi
perubahan konstruksi bangunan saluran irigasinya dengan memakai
turnin crosflow langsung pada posisi saluran melintang bangunan terjun,
atau dengan perubahan konstruksi bangunan saluran irigasi dengan
memakai turbin open openflum propeller, setelah itu dilakukan analisa
pengaruh karakteristik hydrolika pada pembangkit PLTMH yang dibangun.
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Tahapan Penelitian
Secara garis besar riset ini adalah untuk memperoleh korelasi
fluktuasi besaran kosenrtasi sedimen C (g/lt) pada batas nilai maksimum
dan minimumnya yang mempengaruhi putaran turbin-generator n (rpm),
frekuensi f (Hz) dan tegangan V (Volt). Riset ini dibutuhkan suatu
pemodelan saluran pengendap (settling Basin) yang dapat mereduksi
pengaruh sedimen pada PLTMH turbin jenis Open flume Propeller untuk
mendapatkan kualitas pasokan daya listrik yang dalam batas toleransi
standar keamanan peralatan listrik yang digunakan konsumen, dengan
efisiensi daya yang dihasilkan oleh PLTMH itu sendiri. Oleh karenanya
tahapan riset ini dilakukan dalam 2 tahapan penelitian dan analisis
penelitian dilakukan dalam 3 model desain Settling basin . Tahap
penelitian awal pada PLTMH Tulabolo jenis turbin Open flume Propeller,
dimana pemodelan penelitian ini diterapkan pada obyek PLTMH yang
terpasang. Dari tiga model desain Settling basin yang di lakukan dalam 9
skenario keadaan, diharapkan diperoleh suatu besaran kosentrasi (C)
sedimen yang ideal untuk suatu untuk obyek PLTMH jenis turbin Open
flume Propeller yang terpasang dalam penelitian ini .
Tahapan penelitian selanjutnya adalah untuk seluruh potensi irigasi
yang ada di wilayah provinsi Gorontalo dengan menguji tingkat efisiensi
bangunan pengendap sedimen (BPS) dan kelayakan tingkat kosentrasi
sedimen yang diendapkan dari BPS tersebut untuk PLTMH jenis turbin
Open flume Propeller yang lazim digunakan pada PLTMH Irigasi,
sehingga diharapka dari riset ini diperoleh rekomendasi besaran
kosentrasi sedimen yang aman untuk suatu PLTMH jenis open flume
Propeller dan kelayakan pemasangan PLTMH tersebut pada titik-titik
lokasi tertentu pada jaringan Irigasi diprovinsi Gorontalo.
B. Alat untuk Penelitian
Untuk melakukan penelitian ini digunakan beberapa jenis peralatan
untuk pengukuran aliran dan pengambilan sampel sedimen pada saat
kondisi yang diperlukan, dimana peralatan untuk keperluan penelitian
adalah sebagai berikut :
1. Voltmeter - Digital Meter BM 823A Sanfix
2. Amperemeter - Digital Meter BM 823A Sanfix
3. Frekuensimeter -- Digital Meter BM 823A Sanfix
4. Tachometer
5. Stop wotch
6. Meteran
7. Alat pengukur arus air (Current water meter) model CMC20
8. Alat pengambilan sampel sedimen. Jenis USDH 48
9. Botol pengambilan sampel
10. Water pas dan Alat tulis
11. Oven
12. Timbangan Digital
C. Lokasi Penelitian
Lokasi penelitian dilakukan
1. Seluruh wilayah Provinsi Gorontalo yang meliputi : Kabupaten
Pohuwato, Kabupaten Boalemo, Kabupaten Gorontalo Utara,
Kabupaten Bone Bolango dan Kabupaten Gorontalo.
2. Lab. Teknik Sipil Universitas Negeri Gorontalo
3. Lab. Alam PLTMH Fak. Teknik, Jur. Teknik Elektro UNG, desa
Tulabolo, Kab. Bone Bolango.
Gambar 15. Lokasi daerah pengamatan Saluran Irigasi
Prov. Gorontalo (PU Prov. Gorontalo 2012)
D. Desain penelitian
PLMTH pada saluran irigasi mempunyai tinggi jatuh (head) efektif
yang relatif rendah (dibawah 5 meter), dimana turbin yang digunakan
adalah turbin jenis Open Flume Propeller. Desain penelitian ini dimana
pemodelan diletakkan pada bagian depan pintu air (intake) yang masuk
keturbin dalam gambar penampang memanjang disain seperti gambar
dibawah ini :
Gambar 16. PLTMH irigasi Turbin jenis Open Flume Propeller
Gambar 17. Settling Basin Model Desain I
Gambar 18. Settling Basin Model Desain II
Gambar 19. Settling Basin Model Desain III
E. Pengukuran parameter Elektrikal dan Sedimen.
Pengaruh kosenrtasi sedimen, pada Pembangkit Listrik Tenaga
Mikrohidro jenis, turbin Open Flume Propeller yang mempengaruhi
variabel putaran turbin/generator, tegangan generator, frekuensi PLTMH
yang dihasilkan, diamati dengan mengambil data data yang ada
dilapangan. Selanjutnya dengan desain pemodelan saluran pengendap
(settling Basin) dilakukan dapat mereduksi pengaruh sedimen pada
PLTMH sehingga diperoleh kualitas pasokan daya listrik yang dalam batas
standar kelayakan pada frekuensi dan tegangan yang dikehendaki.
Pengambilan data data air dan data data turbin / generator dilakukan
bersamaan beberapa periode pengambilan data yang bervariasi pada
kualitas air yang ada pada saat tidak ada hujan, pada saat hujan dan pada
saat setelah hujan.
Adapun desain pemodelan dapat dilakukan mengikuti rancangan seperti
berikut :
1. Pengambilan sampel sedimen diambil dengan alat pengambilan
sampel sedimen melayang. Jenis USDH 48 untuk mendapatkan air
yang mengandung sedimen melayang .
a. Pengukuran air yang mengandung sedimen melayang pada
konsentrasi sedimen untuk mendapatkan kosenrtasi sedimen C
(g/lt).
b. Pengukuran output generator untuk mendapatkan variabel
tegangan Generator V (Volt)
c. Pengukuran output turbin/generator untuk mendapatkan variabel
putaran turbin/generator n (rpm).
d. Pengukuran output generator untuk mendapatkan variabel
frekuensi (Hz).
2. Melakukan pengambilan sampel dan pengukuran pada saat hujan
(kosentrasi sedimen tinggi) dengan prosedur a sampai c.
3. Melakukan pengambilan sampel dan pengukuran pada saat selesai
hujan (kosentrasi sedimen sedang) dengan prosedur a sampai c.
4. Melakukan pengambilan sampel dan pengukuran pada saat tidak
ada hujan (kosentrasi sedimen kecil ) dengan prosedur a sampai c.
5. Melanjutkan pengamatan 1 s/d 4 dengan melakukan pengamatan
pada pemodelan settling basin desain I.
6. Melanjutkan pengamatan 1 s/d 4 dengan melakukan pengamatan
pada pemodelan settling basin desain II.
7. Melanjutkan pengamatan 1 s/d 4 dengan melakukan pengamatan
pada pemodelan settling basin desain III.
8. Mencari nilai variabel X yang ideal untuk pengukuran variabel Y yang
mendekati kondisi normal. Dengan menggunakan metode empiris
yakni mendasarkan korelasi antara variabel yang diamati pada
sistem PLTMH berdasarkan uji data statistik.
Gambar 20. Diagram Alir Metodologi Penelitian
F. Analisis Pengaruh Potensi air pada Pembangkit Tenaga Listrik
1. Analisa perhitungan Fenomena Berat Jenis Air
Dari persamaan 4, dengan memasukkan nilai k diperoleh dengan
asumsi berat jenis air atau densitas air = 1000 kg/m3 air standar pada
suhu 4 derajat celcius. Dari persamaan 1 , 2 dan dari persamaan 3
dengan memasukan standar berat jenis air terdapat pengaruh pada nilai
konstatnta k.
2. Analisis Pengaruh Fluktuasi Konsentrasi Sedimen pada PLTMH
Pada saat hujan dari pengamatan lapangan terlihat bahwa terjadi
kekeruhan air disebabkan terangkatnya Sedimen tanah sangat
berpengaruh pada kualitas daya listrik yang dihasilkan. Dari sampel yang
diamati pada saat PLTMH hujan tanpa pemodelan Settling basin,
disebabkan nilai konsentrasi sedimen yang diperoleh, maka diperoleh nilai
k yang berpengaruh pada daya yang dihasilkan. Dari persamaan 3 dan 5
diperoleh nilai k koreksi dan nilai daya teoritis.
3. Analisis Pengaruh pada Pengaturan PLTMH
Sistem kontrol dalam suatu sistem pembangkitan listrik, adalah agar
pembangkitan energi dapat berjalan optimal dan menghasilkan energi
dengan kualitas yang ditetapkan, dengan standar parameter Tegangan,
putaran dan frekuensi yang diizinkan. Sistem kontrol pada pembangkitan
listrik juga berperan untuk menjaga keamanan dan realibilitas kontinuitas
dari sistem pelayanan. Dengan diperolehnya nilai daya teoritis dapat
diperoleh tegangan dengan menggunakan persamaan 13 dan 28.
Selanjutnya dapat diperoleh hubungan tegangan dengan putaran (n) dan
frekuensi dari persamaan 16 dan 17.
G. Perhitungan Efisiensi Bangunan Penangkap Sedimen
Tahapan selanjutnya adalah menghitung dan menguji tingkat efisiensi
bangunan pengendap sedimen (BPS) dengan menggunakan persamaan
14 da 15 untuk mendapatkan efisiensi tingkat kosentrasi sedimen yang
diendapkan dari BPS pada 5 sampel area pengamatan. Dari angka
tersebut , diharapka dari riset ini diperoleh rekomendasi besaran
kosentrasi sedimen yang aman untuk suatu PLTMH jenis turbin open
flume dan kelayakan pemasangan PLTMH tersebut pada titik-titik lokasi
tertentu pada jaringan Irigasi diprovinsi Gorontalo.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Parameter dan Pengujian
1. Tinjauan Obyek Penelitian PLTMH Tulabolo
a. Daya yang dibangkitkan PLTMH Tulabolo
Berdasarkan pengukuran kondisi lapangan pada penelitian ini dengan
parameter pengukuran :
Luas penampang saluran A = 2.48 m2
Kecepatan aliran v = 0.789 m/ det
Maka dari persamaan 8 debit air penggerak turbin diperoleh :
Q = 2.48 m2 x 0.789 m/ det
= 1.96 m3 / det
Dengan harga k = 9,8 dan tinggi draft tube h = 1,75 m, maka dari
persamaan 4.
Daya teoritis P = k . h. Q = 33,614 [KW]
Daya ini dibagi dalam 6 buah unit pembangkit sehingga masing masing
pembangkit menghasilkan daya secara teoritis sebesar 5,6 KW, Dengan
efisiensi masing-masing turbin dan generator seperti diberikan yakni
draftube : 0.95 turbin 0.7. generator 0.95 maka dari persamaan 5
Daya turbin P = 3.92 [kW]
Dari persamaan 6 dan 7 diperoleh daya teoritis generator adalah
Daya generator P = 3.5 [ kW]
Generator PLTMH pada penelitian ini kapasitasnya sebesar 3 KW per unit
b. Spesifikasi data dari penelitian.
Type : ST – 10 Cos φ : 1.0
Daya : 3 KW Exitasi Volt : 80 Volt
Tegangan : 220 Volt Exitasi current : 2 Ampere
Arus : 13.6 A Standar : Q/MDl001-1998
frekuensi : 50 Hz Putaran : 1500 rpm
2. Analisis dan Pengujian data
Pengaruh fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) (C) terhadap tegangan
(volt) pada PLTMH ini dapat dijelaskan melalui uji korelasi dan persamaan
regresi dari tabel hasil pengukuran dengan menggunakan batuan program
Windows Exel dan SPSS 22.0.
a. Kondisi PLTMH pada saat keadaan hujan
1. Menentukan model Persamaan Tegangan
Untuk menentukan model persamaan regresi linier, dari Tabel 1, yaitu
dengan menggunakan persamaan 30, 31 dan 32 dimana X adalah
variabel fluktuasi sedimen σc dan Y adalah variabel tegangan V maka
diperoleh model persamaan regresi linear pengaruh standar deviasi
fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap tegangan generator V
dengan model persamaan : Vh = f(σc h) = 192.4 – 16.81 σc h dimana
gambar karakteristiknya diperlihatkan pada gambar .21.
Tabel 1. Data parameter fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap tegangan saat hujan tanpa Pemodelan Settling Basin
No sampel
Konsentrasi sedimen c (g/l),
Fluktuasi sd C (g/l), σc h
Tegangan Gen V (Volt)
Vh
1 3.864 0.7690 178.41
2 2.987 0.5945 181.78
3 3.843 0.7648 179.53
4 3.267 0.6502 180.64
5 2.965 0.5901 180.95
6 3.864 0.7690 178.84
7 3.663 0.7290 181.24
8 3.683 0.7330 178.97
9 2.875 0.5722 183.44
10 2.792 0.5557 182.64
11 2.889 0.5750 181.34
12 2.776 0.5525 183.87
13 3.643 0.7250 179.53
14 2.756 0.5485 184.14
15 3.487 0.6940 181.24
16 2.586 0.5147 182.54
17 3.467 0.6900 179.86
18 2.562 0.5099 183.72
19 3.447 0.6860 181.24
20 2.551 0.5077 182.94
Catatan : Deviasi tegangan (Vd) = 17.6 % Konsentrasi sedimen (sd C) antara C = 2.551 - . 3.864 g/l PLTMH beroperasi Tidak normal
Gambar 21. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc dengan tegangan generator V pada saat hujan.
2. Koefisien Korelasi
Koofisien korelasi dapat dihitung dengan menggunakan persamaan
33, 34. dimana Cov (σc, V) adalah kovarian dari variabel σc dengan V.
Kovarian merupakan salah satu ukuran kekuatan hubungan linear antara
dua variabel acak kontinu. yang dilakukan dengan menentukan seberapa
banyak kedua variabel tersebut co-vary, yaitu bervariasi bersama-sama.
Jika salah satu variabel meningkat (atau menurun) sebagai akibat
peningkatan (atau penurunan) variabel pasangannya, maka dua variabel
tersebut dinamakan covary. Namun jika satu variabel tidak berubah
dengan meningkatnya (atau penurunan) variabel lain, maka variabel
tersebut tidak covary, dengan demikian untuk mencari korelasi pada data
perhitungan statistik maka diperoleh dengan persamaan 35 sebagai
berikut :
∑ ∑ ∑
√ ∑ ∑ ∑ ∑
√
√
√
Dari perhitungan diperoleh koefisien korelasi sebesar –0.89 negatif
menunjukkan hubungan yang negatif antara simpang baku fluktuasi
konsentrasi sedimen (sd C) σch (g/l) dengan tegangan generator (volt),
sehingga apabila fluktuasi kosentrasi sedimen σch naik maka tegangan
generator akan turun, begitu juga sebaliknya.
3. Kecocokan Model
Untuk menguji hipotesis pada analisis korelasi yaitu untuk
mengetahui apakah terdapat hubungan yang signifikan antara variabel σc
dan V, hipotesis dalam penelitian ini dapat dituliskan sebagai berikut :
Ho : Tidak terdapat hubungan yang signifikan antara fluktuasi
kosentrasi sedimen σc (g/l) dengan tegangan generator (volt)
H1 : Terdapat hubungan yang signifikan antara fluktuasi konsentrasi
sedimen (sd C) σc (g/l) dengan tegangan generator (volt),
Untuk menguji hipotesis dalam korelasi yaitu dengan mencari nilai statistik
t dari koefisien korelasi lalu dibandingkan dengan t-tabel, sehingga
dilakukan perhitungan terlebih dahulu terhadap nilai t-hitung korelasi
dengan persamaan 39 sehingga diper oleh perhitungan sebagai berikut :
| √
√ |
|
√ |
t0 = 8.28
Kaidah penerimaan Ho adalah apabila nilai t0 (t-hitung) < t-tabel, sehingga
apabila nilai t0 (t-hitung) < t-tabel maka disimpulkan tidak terdapat
hubungan yang signifikan antara fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C)
σc (g/l) dengan tegangan generator (volt), . Nilai t-tabel didapatkan dari
tabel t yang disertakan sebagai lampiran σc, didapatkan nilai t-tabel (0.05,
18) adalah sebesar 2.101, nilai tersebut apabila dibandingkan dengan t-
hitung sebesar 8.28, maka t-hitung > t tabel pada α = 5%, sehingga
keputusannya adalah menolak Ho dan menerima H1 sehingga dinyataka
bahwa terdapat hubungan yang signifikan antara fluktuasi konsentrasi
sedimen (sd C) σc (g/l) dengan tegangan generator V (volt).
4. Pengujian frekuensi dan putaran.
Hubungan fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap
frekuensi (Hz) dapat diperoleh dari Tabel 2 dan . model persamaan
regresi linier untuk frekuensi adalah : fh = f(σc h) = 52.3 – 9.306 σc h
dimana model grafiknya ditampilkan pada Gambar 22.
Tabel 2. Data parameter fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc dengan frekuensi saat hujan tanpa pemodelan settling basin
No sampel
Konsentrasi sedimen c (g/l),
Fluktuasi sd C (g/l), σc h
frekuensi (Hz)
fh
1 3.864 0.7690 45.14
2 2.987 0.5945 46.76
3 3.843 0.7648 45.26
4 3.267 0.6502 46.61
5 2.965 0.5901 46.83
6 3.864 0.7690 45.32
7 3.663 0.7290 45.73
8 3.683 0.7330 45.51
9 2.875 0.5722 47.17
10 2.792 0.5557 47.21
11 2.889 0.5750 46.98
12 2.776 0.5525 47.43
13 3.643 0.7250 45.89
14 2.756 0.5485 47.51
15 3.487 0.6940 46.28
16 2.586 0.5147 47.68
17 3.467 0.6900 46.37
18 2.562 0.5099 47.85
19 3.447 0.6860 46.58
20 2.551 0.5077 47.92
Catatan : Deviasi frekuensi (fd) = 6.8 %
Konsentrasi sedimen (sd C) antara C = 2.551 - . 3.864 g/l PLTMH beroperasi Tidak normal
Gambar 22. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc dengan frekuensi genertor f (Hz) pada saat hujan
Ukuran kekuatan hubungan linear antara dua variabel acak kontinu
dengan menentukan seberapa banyak kedua variabel tersebut co-vary
dimana Cov (σc, f) adalah kovarian dari variabel σc dengan f., yaitu
bervariasi bersama-sama. korelasi pada data perhitungan statistik maka
dari persamaan 37 sebagai berikut :
∑ ∑ ∑
√ ∑ ∑ ∑ ∑
√
√
√
Dari perhitungan diperoleh koefisien korelasi sebesar –0.978 negatif juga
menunjukkan hubungan yang negatif antara simpang baku fluktuasi
konsentrasi sedimen (sd C) σc h (g/l) dengan frekuensi generator (f),
sehingga apabila fluktuasi kosentrasi sedimen σc h naik maka frekuensi
generator akan turun, begitu juga sebaliknya.
Untuk menguji hipotesis pada analisis korelasi yaitu untuk
mengetahui apakah terdapat hubungan yang signifikan antara variabel σc
dan f, hipotesis dituliskan sebagai berikut :
Ho : Tidak terdapat hubungan yang signifikan antara fluktuasi
kosentrasi sedimen σc (g/l) dengan frekuensi generator f(Hz)
H1 : Terdapat hubungan yang signifikan antara fluktuasi konsentrasi
sedimen (sd C) σc (g/l) dengan frekuensi generator f (Hz)
Untuk menguji hipotesis dalam korelasi yaitu dengan mencari nilai statistik
t dari koefisien korelasi lalu dibandingkan dengan t-tabel, sehingga
dilakukan perhitungan terlebih dahulu terhadap nilai t-hitung korelasi
dengan persamaan 39 sehingga diper oleh perhitungan sebagai berikut :
| √
√ |
|
√ |
t0 = 21.18
nilai t-hitung sebesar 21.18, > t tabel pada α = 5%, sehingga
keputusannya adalah menolak Ho dan menerima H1 sehingga dinyataka
bahwa terdapat hubungan yang signifikan antara fluktuasi konsentrasi
sedimen (sd C) σc (g/l) dengan dengan frekuensi generator f (Hz).
Hubungan fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap
putaran turbin generator (n) dapat diperoleh dari Tabel 3.
Tabel 3. Parameter fluktuasi konsentrasi sedimen σc terhadap Putaran turbin/generator saat hujan.
No sampel
Konsentrasi sedimen
c (g/l)
Fluktuasi sd C (g/l) σch
Putaran turbin/gen n(rpm)
nh
1 3.864 0.7690 1354.2
2 2.987 0.5945 1402.8
3 3.843 0.7648 1357.8
4 3.267 0.6502 1398.3
5 2.965 0.5901 1404.9
6 3.864 0.7690 1359.6
7 3.663 0.7290 1371.9
8 3.683 0.7330 1365.3
9 2.875 0.5722 1415.1
10 2.792 0.5557 1416.3
11 2.889 0.5750 1409.4
12 2.776 0.5525 1422.9
13 3.643 0.7250 1376.7
14 2.756 0.5485 1425.3
15 3.487 0.6940 1388.4
16 2.586 0.5147 1430.4
17 3.467 0.6900 1391.1
18 2.562 0.5099 1435.5
19 3.447 0.6860 1397.4
20 2.551 0.5077 1437.6
Catatan : Deviasi putaran (nd) = 6.8 %
Konsentrasi sedimen (sd C) antara C = 2.551 - . 3.864 g/l PLTMH beroperasi Tidak normal
Model persamaan regresi linier putaran turbin generator seperti
diberikan oleh persamaan : nh = f(nh ) = 52.3 – 9.306 σc h dimana
model grafiknya ditampilkan pada Gambar 23.
Gambar 23.Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc dengan Putaran turbin genertor (rpm) n saat hujan
Menentukan seberapa banyak kedua variabel tersebut co-vary
dimana Cov (σc, n) dari persamaan 37 sebagai berikut :
∑ ∑ ∑
√ ∑ ∑ ∑ ∑
√
√
koefisien korelasi sebesar –0.98 negatif menunjukkan hubungan yang
negatif antara simpang baku fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc h
(g/l) dengan putaran turbin generator (n), sehingga apabila fluktuasi
kosentrasi sedimen σc h naik maka putaran turbin generator akan turun,
begitu juga sebaliknya. Selanjutnya hipotesis dituliskan sebagai berikut :
Ho : Tidak terdapat hubungan yang signifikan antara fluktuasi
kosentrasi sedimen σc (g/l) dengan putaran turbin generator (rpm)
H1 : Terdapat hubungan yang signifikan antara fluktuasi konsentrasi
sedimen (sd C) σc (g/l) dengan putaran turbin generator (rpm)
Untuk menguji hipotesis dalam korelasi yaitu dengan mencari nilai statistik
t dari koefisien korelasi lalu dibandingkan dengan t-tabel, sehingga
dilakukan perhitungan terlebih dahulu terhadap nilai t-hitung korelasi
dengan persamaan 39 sehingga diper oleh perhitungan sebagai berikut :
| √
√ |
|
√ |
t0 = 20.85
nilai t-hitung sebesar 20.85, > t tabel pada α = 5%, sehingga
keputusannya adalah menolak Ho dan menerima H1 sehingga dinyatakan
bahwa terdapat hubungan yang signifikan antara fluktuasi konsentrasi
sedimen (sd C) σc (g/l) dengan dengan putaran turbin generator n (rpm).
Pada saat musim penghujanan dari pengamatan lapangan terlihat
bahwa terjadi kekeruhan air disebabkan terangkatnya sedimen tanah
sangat berpengaruh pada kualitas daya listrik yang dihasilkan. Dari Tabel
1, Tabel 2 dan Tabel 3 terlihat bahwa dari nilai rata-rata tegangan
diperoleh deviasi tegangan Vd = 17.6 %, deviasi frekuensi fd = 6.8 % dan
deviasi putaran nd = 6.8 % pada fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) C =
1.00 – 2.50 g/l (sedang ), 2.50 – 5.00 g/l jelek. Dari data parameter
terukur dan terhitung maka kondisi PLTMH berjalan dengan tidak normal
pada batas parameter tegangan, putaran dan frekuensi yang tidak
diijinkan dimana untuk tegangan > 5 % dan frekuensi dan putaran > 2 %.
b. Kondisi PLTMH pada Saat Keadaan Tidak Hujan.
Dari Table 4 terlihat bahwa dari nilai rata-rata tegangan pada saat
tidak ada hujan diperoleh deviasi tegangan Vd = 1.4 %, deviasi frekuensi
fd = 0.6 % dan deviasi putaran nd = 0.6 % pada fluktuasi
konsentrasi sedimen C antara 0 – 1g/l (baik) dan 1.00 – 2.50 g/l
(sedang ). Kondisi PLTMH berjalan dengan normal pada batas parameter
tegangan, putaran dan frekuensi yang diijinkan. Pada saat tidak hujan
Model persamaan regresi linear pengaruh fluktuasi konsentrasi sedimen
(sd C) terhadap tegangan generator , Vth = f(σcth) = 225.3 - 108 σcth ,
persamaan regrasi linier frekuensi fth = f(σcth) = 50.39 – 8.08 σcth dan
persamaan regrasi linier putaran adalah nth = f(σcth) = 1520.8 – 385.6 σcth
Tabel 4. Parameter fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap V,f dan n saat tidak hujan
No sampel
Konsentrasi sedimen c (g/l),
Fluktuasi sd C (g/l) σcth
Putaran turbin/gen
n(rpm) nth
frekuensi Gen f (Hz) fth
Tegangan Gen V (Volt)
Vth
1 0.309 0.047 1500 50 220
2 0.397 0.060 1496 49.87 218.87
3 0.356 0.054 1499 49.92 219.87
4 0.459 0.069 1499 49.83 217.15
5 0.331 0.050 1498 49.98 220
6 0.428 0.065 1496 49.96 219.64
7 0.389 0.059 1500 49.97 219.64
8 0.473 0.071 1494 49.95 215.88
9 0.557 0.084 1488 49.65 216.75
10 0.496 0.075 1496 49.72 216.41
11 0.594 0.090 1490 49.52 215.39
12 0.544 0.082 1490 49.81 215.97
13 0.484 0.073 1494 49.82 217.64
14 0.568 0.086 1480 49.57 214.53
15 0.528 0.080 1494 49.61 217.23
16 0.623 0.094 1482 49.59 214.74
17 0.653 0.099 1490 49.74 215.53
18 0.695 0.105 1476 49.53 213.35
19 0.683 0.103 1476 49.72 215.75
20 0.671 0.101 1482 49.48 214.14
Catatan :
Deviasi tegangan (Vd) = 1.4 % Deviasi frekuensi (fd) = 0.6 % Deviasi putaran (nd ) = 0.6 % Fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) antara C= 0. 309 – 0.695 g/l PLTMH beroperasi Normal
Adapun gambar bentuk karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen
(sd C) terhadap tegangan generator, frekuensi dan putaran diberikan
pada gambar 24, 25 dan 26.
Gambar 24. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap Tegangan generator V(volt) saat tidak hujan
.
Gambar 25. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap Frekuensi generator f (Hz) saat tidak ada hujan
Gambar 26. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap putaran turbin gen (rpm) n saat tidak hujan
B. Pemodelan settling Basin dan Pengaruhnya
a. Pemodelan Settling Basin Desain I
Dengan melakukan pemodelan saluran pengendap (settling Basin)
diharapkan dapat mereduksi pengaruh sedimen pada PLTMH sehingga
diperoleh kualitas pasokan daya listrik yang dalam batas standar
kelayakan pada frekuensi dan tegangan yang dikehendaki analisis dan
tampilan data pada setiap pemodelan ini dibagi dalam 2 variasi data
sebagai berikut :
1. Karakteristik saat hujan.
Dari Table 5 terlihat bahwa dari nilai rata-rata tegangan diperoleh
dari hasil pemodelan ini deviasi tegangan Vd = 14 %, deviasi frekuensi
fd = 4 % dan deviasi putaran nd = 4 % .
Tabel 5. Parameter fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) terhadap σc terhadap V,f dan n saat hujan pemodelan setling basin desain I
No sampel
Konsentrasi sedimen
c (g/l)
Fluktuasi sd C (g/l)
σc h D1
Putaran turbin/gen
n(rpm) n h D1
frekuensi f Gen (Hz) f h D1
Tegangan V Gen (Volt) V h D1
1 1.952 0.330 1442.62 48.14 188.62
2 1.909 0.323 1441.67 48.16 192.82
3 1.905 0.322 1442.81 48.12 192.97
4 1.952 0.330 1442.75 48.21 191.53
5 1.956 0.331 1441.82 48.36 191.58
6 1.955 0.331 1442.45 48.25 190.73
7 1.953 0.331 1441.48 48.33 189.89
8 1.964 0.332 1441.27 47.78 190.32
9 2.045 0.346 1440.81 48.27 187.57
10 2.028 0.343 1440.17 47.98 189.78
11 2.009 0.340 1439.95 48.23 190.97
12 2.047 0.347 1440.73 47.89 189.36
13 2.077 0.352 1438.54 47.76 187.58
14 2.072 0.351 1439.16 47.97 189.76
15 2.064 0.349 1440.48 47.72 187.95
16 2.110 0.357 1439.65 47.93 188.29
17 2.188 0.370 1439.42 47.67 188.52
18 2.176 0.368 1438.28 47.95 189.78
19 2.172 0.368 1438.83 47.69 187.97
20 2.289 0.387 1438.73 47.61 187.21
Catatan :
Deviasi tegangan (Vd) = 14 % Deviasi frekuensi (fd) = 4 % Deviasi putaran (nd) = 4 % Fluktuasi Kosentrasi sedimen antara C = 1.905 - 2.289 g/l PLTMH masih belum beroperasi Normal
Fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) pada desain I ini adalah
C = 1.00 – 2.50 g/l (sedang ), dari hasil pengukuran deviasi tegangan
terkoreksi 1.2 %, deviasi frekuensi dan putaran terkoreksi 1.1 %.
sementara fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) tereduksi pada kisaran
1.00 – 2.50 g/l sedang 2.50 – 5.00 g/l jelek. Dari data terukur pada
pemodelan desain I ini kondisi PLTMH masih berjalan dengan tidak
normal pada batas parameter tegangan, putaran dan frekuensi yang tidak
diijinkan. Namun demikian terjadi penurunan aktifitas sedimen dari
penerapan pemodelan settling basin desain I ini, hal ini terlihat
berkurangnya konsentrasi sedimen dan terjadinya kenaikan tegangan
frekuensi dan putaran. Model persamaan tegangan regresi linear dari
Fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap tegangan adalah
VhDI = f (σc hD1) = 214.4 - 71.5 σc hD1 . terhadap frekuensi f adalah :
fhDI = f (σc hD1) = 50.54 - 7.79 σc hD1 dan terhadap putaran n adalah :
nhDI = f (σc hD1) = 1465.6 - 72.6 σc hD1
, Gambar 27. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap Tegangan generator saat hujan dengan Pemodelan settling basin desain I.
Gambar 28. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap frekuensi generator saat hujan dengan Pemodelan settling basin desain I.
, Gambar 29. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap putaran turbin generator saat hujan dengan Pemodelan settling basin desain I.
2. Karakteristik saat selesai hujan.
Kondisi PLTMH sesaat selesai hujan terlihat dari tabel 6.
Tabel 6. Parameter fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) terhadap σc terhadap V,f dan n setelah hujan pemodelan setling basin desain I
No sampel
Konsentrasi sedimen c (g/l),
Fluktuasi sd C (g/l)
σc shD1
Putaran turbin/gen
n(rpm) n shD1
frekuensi
(Hz) f shD1
Tegangan Gen V (Volt) VshD1
1 1.532 0.234 1449.87 48.47 197.58
2 1.527 0.233 1449.75 48.57 197.68
3 1.523 0.233 1449.58 48.49 197.87
4 1.532 0.234 1448.52 48.53 197.36
5 1.590 0.243 1449.21 48.41 197.48
6 1.542 0.236 1447.96 48.39 194.65
7 1.538 0.235 1448.89 48.59 195.89
8 1.591 0.243 1448.37 48.35 196.22
9 1.681 0.257 1447.51 48.29 195.54
10 1.651 0.252 1446.89 48.43 196.76
11 1.616 0.247 1448.67 48.37 195.18
12 1.682 0.257 1446.53 48.31 195.21
13 1.743 0.266 1447.16 48.25 195.42
14 1.729 0.264 1446.61 48.27 194.67
15 1.683 0.257 1447.72 48.23 194.86
16 1.782 0.272 1446.28 48.33 194.18
17 1.840 0.281 1445.62 48.19 194.58
18 1.831 0.280 1445.83 48.05 193.78
19 1.804 0.276 1445.51 48.17 194.92
20 1.847 0.282 1445.93 48.21 193.37
Catatan :
Deviasi tegangan (Vd) = 11 % Deviasi frekuensi (fd) = 3.5 % Deviasi putaran (nd) = 3.5 % Fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) antara C = 1.532 – 1.847 g/l PLTMH masih belum beroperasi Normal
Penerapan pemodelan settling basin desain I pada saat selesai
hujan mempercepat aktifitas berkurangnya sedimen namun PLTMH
masih berjalan dengan tidak normal . Deviasi tegangan masih > 5 % dan
frekuensi dan putaran masih > 2 % , . Dari tabel 8 juga terlihat bahwa dari
nilai rata-rata tegangan diperoleh deviasi tegangan Vd = 11 %, deviasi
frekuensi fd = 3.5 % dan deviasi putaran nd = 3.5 % pada fluktuasi
konsentrasi sedimen (sd C) C = 1.00 – 2.50 g/l (sedang ),. Model
persamaan regresi linear tegangan VshD1 = 211.6 – 62.9 σc shD1 dan
karakteristiknya gambar 30.
Gambar 30. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap tegangan generator V saat selesai hujan dengan Pemodelan settling basin desain I.
Dari tabel 6 model persamaan regresi linear dari frekuensi dan
putaran yaitu fshD1 = f (σc h shD1) = 50.17 – 7.19 σc h shD1, dan
nshD1 = f (σc h shD1) = 1466.8 – 75.37 σc h shD1 karakteristiknya pada
gambar 31.dan 32.
Gambar 31. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap frekuensi generator f saat selesai hujan dengan Pemodelan settling basin desain I
Gambar 32. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap putaran turbin generator n saat selesai hujan dengan Pemodelan settling basin desain I
b. Pemodelan Settling Basin Desain II.
Dari Pemodelan Settling Basin Desain I reduksi pengaruh sedimen
pada PLTMH belum memperoleh kualitas pasokan daya listrik yang
standar. Sehingga dilanjutkan dengan Pemodelan Settling Basin Desain II
1. Karakteristik saat hujan.
Dari tabel 7 terlihat bahwa dari nilai rata-rata tegangan diperoleh
deviasi tegangan Vd = 10 %, deviasi frekuensi fd = 3 % dan deviasi
putaran nd = 3 % fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) C = 1.00 – 2.50
g/l (sedang). Dari data parameter terukur dan terhitung maka pada
pemodelan desain II ini perubahan fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C)
berubah dari posisi jelek menjadi sedang, sehingga kondisi PLTMH
berjalan membaik walaupun belum dalam kondisi normal pada batas
parameter tegangan masih diatas 5 % , sedangkan putaran dan
frekuensi masih diatas 2 % , dengan demikian terjadi penurunan aktifitas
sedimen dari penerapan pemodelan desai II ini . Model persamaan
regresi linear tegangan adalah VhD2 = f(σchD2) = 305.3 – 484.75 σchD2
karakteristiknya pada gambar 33 : Model persamaan regresi linear dari
frekuensi diperlihatkan oleh fhD2 = f(σchD2) = 56.55 - 35.48 σchD2 dan
karakteristiknya ditampilkan pada gambar 34. Demikian juga model
persamaan regresi linear untuk putaran diberikan oleh persamaan regresi
linier nhD2 =1544.13 - 400.67 σc hD2 karakteristiknya diperlihatkan
gambar 33.
Tabel 7. Parameter fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap V,f dan n saat hujan pada Pemodelan Settling Basin Desain II
No sampel
Konsentrasi sedimen
c (g/l)
Fluktuasi sd C (g/l)
σc hD2
Putaran turbin/gen
n(rpm) n hD2
frekuensi
(Hz) f hD2
Tegangan Gen V (Volt) v hD2
1 1.458 0.217 1456.92 48.61 201.42
2 1.455 0.217 1456.74 48.86 199.82
3 1.452 0.216 1457.41 48.78 200.87
4 1.462 0.218 1457.65 48.74 200.28
5 1.472 0.219 1456.52 48.92 198.41
6 1.469 0.219 1457.14 48.66 199.58
7 1.467 0.218 1457.87 48.64 198.82
8 1.476 0.220 1455.89 48.57 199.23
9 1.485 0.221 1456.31 48.53 197.51
10 1.481 0.220 1455.61 48.91 198.75
11 1.478 0.220 1454.95 48.8 196.94
12 1.487 0.221 1455.26 48.59 198.35
13 1.493 0.222 1455.48 48.82 198.52
14 1.491 0.222 1454.75 48.55 197.71
15 1.489 0.222 1454.27 48.88 196.89
16 1.511 0.225 1454.75 48.84 196.73
17 1.500 0.223 1453.83 48.68 196.92
18 1.495 0.223 1455.26 48.71 198.35
19 1.519 0.226 1453.14 48.72 195.96
20 1.516 0.226 1454.38 48.76 195.51
Catatan :
Deviasi tegangan (Vd) = 10 % Deviasi frekuensi (fd) = 3 % Deviasi putaran (nd) = 3 % Fluktuasi Kosentrasi sedimena si antara C = 1.452 – 1.519 g/l PLTMH masih belum beroperasi Normal
Gambar 33. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap tegangan generator V saat hujan dengan Pemodelan settling basin desain II
Gambar 34. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap frekuensi generator f saat hujan dengan Pemodelan settling basin desain II
Gambar 35. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap putaran turbin- generator n saat hujan dengan Pemodelan settling basin desain II
2. Karakteristik saat selesai hujan.
Dari Tabel 8 dengan berkurangnya aktifitas sedimen disebabkan
selesainya hujan dampak pengaruh aktifitasnya hujan di hulu sungai, dan
juga penerapan pemodelan desai II diperoleh deviasi tegangan Vd = 8 %,
deviasi frekuensi fd = 2 % dan deviasi putaran nd = 2 % pada
fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) C = 1.00 – 2.50 g/l (sedang).
Persamaan regresi linear dari Fluktuasi sedimen (sd C) σc terhadap
tegangan generator V adalah VshD2 = f(σcshD2) = 259.34 – 281.99 σcshD2,
Persamaan regresi linear dari Fluktuasi sedimen (sd C) σc terhadap
Putaran turbin- Generator nshD2 = f(σcshD2) = 1522.47 – 297.49 σc shD2
Persamaan regresi linear dari fluktuasi sedimen (sd C) σc terhadap
frekuensi generator adalah f shD2 = f(σcshD2) = 54.88 + 29.11 σc shD2
Dan gambar karakteristiknya diperlihatkan gambar 34, 35 dan 36.
Gambar 36. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap tegangan generator V setelah hujan dengan Pemodelan settling basin desain II
Gambar 37. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap frekuensi generator f setelah hujan dengan Pemodelan settling basin desain II
Tabel 8. Parameter fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap V f dan n, setelah hujan pada Pemodelan Desain II
No sampel
konsentrasi sedimen c (g/l),
Fluktuasi sd C (g/l)
σc shD2
Putaran turbin/gen
n(rpm) n shD2
frekuensi
(Hz) f shD2
Tegangan Gen V (Volt) V shD2
1 1.365 0.196 1463.95 49.14 204.35
2 1.358 0.195 1464.64 49.21 204.24
3 1.352 0.194 1464.43 49.22 204.94
4 1.369 0.196 1464.28 49.21 203.14
5 1.385 0.199 1463.55 49.09 204.12
6 1.379 0.198 1463.36 49.07 203.24
7 1.375 0.197 1464.85 49.19 204.24
8 1.389 0.199 1462.85 49.14 203.14
9 1.402 0.201 1461.95 49.06 203.54
10 1.399 0.201 1463.75 49.02 201.97
11 1.396 0.200 1462.97 49.06 202.94
12 1.407 0.202 1462.38 49.04 202.24
13 1.432 0.205 1462.65 48.96 201.04
14 1.427 0.205 1461.75 48.98 201.74
15 1.412 0.202 1461.53 48.91 202.31
16 1.443 0.207 1460.35 48.88 200.92
17 1.440 0.207 1460.85 48.79 200.94
18 1.437 0.206 1460.65 48.84 201.14
19 1.450 0.208 1461.25 48.82 200.89
20 1.447 0.208 1460.45 48.86 201.14
Catatan :
Deviasi tegangan (Vd) = 8 % Deviasi frekuensi (fd) = 2 % Deviasi putaran (nd) = 2 % Fluktuasi Kosentrasi sedimen antara C = 1.352 – 1.450 g/l PLTMH berangsur beroperasi Normal
Gambar 38. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc Terhadap putaran turbin Gen n saat setelah hujan dengan Pemodelan Settling Basin Desain II. c. Pemodelan Settling Basin Desain III
Setelah Pemodelan Settling Basin Desain II dilakukan, reduksi
pengaruh sedimen pada PLTMH terjadi perubahan namun untuk
memperoleh kualitas pasokan daya listrik yang dalam batas standar
kelayakan pada frekuensi dan tegangan yang dikehendaki, penelitian ini
dilanjutkan dengan Pemodelan Settling Basin Desain III .
Pada model setling basin desain III penurunan aktifitas sedimen
telah melalui dua model sebelumnya yakni model settling basin desain I
dan model setling basin desain II, yang sedemikian rupa di desain secara
kaskade sehingga menghasilkan pereduksian sedimen bertingkat .
dengan pengambilan data data air dari kareteristik diperlihatkan Dari tabel
9 terlihat nilai tegangan, frekuensi dan putaran diperoleh
Tabel 9 . Parameter fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap V , f, n saat hujan pada pemodelan desain III.
No sampel
Konsentrasi sedimen c (g/l),
Fluktuasi sd C (g/l),
σc hD3
Putaran turbin/gen n(rpm)
nhD3
frekuensi
(Hz) f hD3
Tegangan Gen V (Volt) V hD3
1 1.179 0.153 1478.85 49.35 215.83
2 1.171 0.152 1478.65 49.33 215.17
3 1.160 0.151 1479.25 49.39 215.94
4 1.188 0.154 1478.35 49.37 215.24
5 1.217 0.158 1479.75 49.31 214.04
6 1.209 0.157 1477.62 49.23 214.64
7 1.198 0.155 1479.89 49.27 215.42
8 1.223 0.159 1477.85 49.29 214.54
9 1.250 0.162 1476.75 49.21 213.14
10 1.241 0.161 1479.53 49.17 214.74
11 1.238 0.161 1478.57 49.25 213.84
12 1.259 0.163 1475.63 49.17 213.14
13 1.286 0.167 1477.41 49.06 212.54
14 1.277 0.166 1475.52 49.19 211.75
15 1.268 0.165 1476.31 49.13 213.94
16 1.323 0.172 1476.52 49.02 211.74
17 1.295 0.168 1476.83 49.04 211.11
18 1.323 0.172 1476.52 49.02 211.74
19 1.340 0.174 1472.51 49.06 211.23
20 1.335 0.173 1475.81 49.09 211.82
Catatan :
Deviasi tegangan (Vd) = 3 % Deviasi frekuensi (fd) = 1.5 % Deviasi putaran (nd) = 1.6 % Fluktuasi Kosentrasi sedimen antara C = 1.16 – 1.340 g/l PLTMH beroperasi Normal
Dari data terukur deviasi tegangan Vd = 3 %, deviasi frekuensi
fd = 1 % dan deviasi putaran nd = 1 % fluktuasi konsentrasi sedimen
(sd C) C = 1.00 – 2.50 g/l (sedang) dimana kondisi PLTMH sudah
beroperasi normal. Pada pemodelan desain III ini perubahan fluktuasi
konsentrasi sedimen (sd C) berubah dari posisi sedang menjadi baik,
sehingga kondisi PLTMH beroperasi dalam kondisi pada batas parameter
deviasi tegangan sudah dibawah 5 % , sedangkan deviasi putaran dan
deviasi frekuensi 1 % , dengan demikian terjadi penurunan aktifitas
sedimen dari penerapan pemodelan desain III ini berada dalam posisi
ideal dari pemodelan settling basin yang dikehendaki . Persamaan regresi
linear dari Fluktuasi sedimen (sd C) σc terhadap tegangan generator V,
serta frekuensi generator f adalah VhD3 = f(σchD3) = 247.13 + 206.92 σchD3
:dan fhD3 = f(σchD3) = 51.7 – 15.6σchD3 pada gambar 39 dan 40.
Gambar 39. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap tegangan generator V saat hujan dengan Pemodelan settling basin desain III.
Persamaan regresi linear dari Fluktuasi sedimen (sd C) σc terhadap
puratan turbin –generator diberikan nhD3 = f(σchD3) = 1508.5 – 192.2chD3.
sedangkan karakteristiknya diperlihatkan gambar 41.
Gambar 40. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap frekuensi generator f saat hujan dengan Pemodelan settling basin desain III.
Gambar 41. Karakteristik fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) σc terhadap Putaran turbin generator n saat hujan dengan Pemodelan settling basin desain III
C. Analisis Pengaruh Kualitas air pada Pembangkit Tenaga Listrik
1. Analisa perhitungan Fenomena Berat Jenis Air
Analisis pengaruh konsentrasi fluktuasi sedimen pada PLTMH pada
saat hujan dengan melihat pada persamaan 3. dan 5.
Daya teoritis :
P = g h Q
g = grafitasi bumi ( m / det2)
air = 1000 kg/ m3 (air murni standar 40 c )
k = g x air ; daya kuda (dk) = 75 kg-m / det ; 1 dk = 0.736 kW
h = Tinggi air dan draft tube = 1.75 m
Q = pada 6 unit pembangkit = 1.96 m3/ det = 0.327 m3/det /unit
Daya teoritis generator untuk masing masing efisiensi
turbin tur = 0.7 ; generator gen = 0.95 ; Draft tube drft tub= 0.95
P = K h Q tot (kW) = 9.81 x 1.75 x 0.327 x 0.7 x 0.95 x 0.95
P = 3.50 (kW)
2. Analisis Pengaruh Fluktuasi Konsentrasi Sedimen pada PLTMH
Pada saat musim penghujanan dari pengamatan lapangan terlihat
bahwa terjadi kekeruhan air disebabkan terangkatnya sedimen tanah
sangat berpengaruh pada kualitas daya listrik yang dihasilkan. Dari
tabel 1 diperoleh Konsentrasi sedimen pada sampel datanya adalah :
C = 3.864 g / l. 1 m3 = 1000 liter maka kosentrasi sedimen
C dalam 1000 liter = 3.864 x 1000 = 3.864 kg sehingga
1 = 1003,864 kg/ m3 sehingga konstanta k1 yang diperoleh adalah
Maka daya yang dihasilkan adalah :
P = K h Q tot (kW) = 9.8513 x 1.75 x 0.3266 x 0.7 x 0.95 x 0.95
= 3.557 KW
Konsentrasi sedimen pada sampel data 2.
C = 2.987 g/l.
2 = 1002,987 kg/ m3
Konsentrasi sedimen pada sampel data 3.
C = 3.843 g / l.
3 = 1003.843 kg/ m3
Untuk selanjutnya dari 20 sampel PLTMH yang diamati pada saat hujan
tanpa ada pemodelan diberikan dalam tabel 10 dibawah ini.
Tabel 10. Pengaruh Konsentrasi sedimen PLTMH saat hujan terhadap konstanta k dan hasil daya teoritis
Sampel No
Konsentrasi sedimen
c (g/l)
Koreksi konstanta
k
Daya Teoritis dihasilkan
P (kW)
1 3.864 9.8513 3.5571
2 2.987 9.8426 3.5540
3 3.843 9.8510 3.5570
4 3.267 9.8454 3.5549
5 2.965 9.8424 3.5539
6 3.864 9.8513 3.5571
7 3.663 9.8493 3.5563
8 3.683 9.8495 3.5564
9 2.875 9.8415 3.5536
10 2.792 9.8407 3.5533
11 2.889 9.8417 3.5536
12 2.776 9.8406 3.5532
13 3.643 9.8491 3.5563
14 2.756 9.8404 3.5531
15 3.487 9.8476 3.5557
16 2.586 9.8387 3.5525
17 3.467 9.8474 3.5557
18 2.562 9.8385 3.5524
19 3.447 9.8472 3.5556
20 2.551 9.8384 3.5524
Dari hasil perhitungan daya teoritis yang dipengaruhi oleh kosentrasi
sedimen dibandingkan dengan daya teoritis pada standar perhitugan
kuwalitas air murni pada suhu 4o C mempunyai perbedaan daya yang
mempunyai selisih nilai yang signifikan, dan ini akan mempengaruhi
tegangan dan pada gilirannya akan mempengarui frekuensi dan putaran
generator.
3. Analisis Pengaruh pada Pengaturan PLTMH
Dalam suatu sistem pembangkitan listrik, terdapat kontrol agar
pembangkitan energi dapat berjalan optimal dan menghasilkan energi
sesuai target yang ditetapkan, dengan standar parameter Tegangan,
putaran dan frekuensi yang diizinkan. Sistem kontrol pada pembangkitan
listrik juga berperan untuk menjaga keamanan dan realibilitas sistem.
dimana hal ini terlihat seperti pada gambar 45 berikut ini.
Pteoritis Tmek Tel
Pm P = Pa = Pe - Pm Pe
Gambar 42. Sistem pengaturan Pada Pembangkit listrik tenaga air
Keadaan stabil jika Tmekanis = Telektris mesin dalam putaran sinkron
sehingga Jika Pm = Pe maka kondisi generator stabil (steady state)
Sehingga Pa = Pe - Pm Pada musim hujan Pm > Pe
Pada prinsipnya daya dan tegangan yang dimiliki oleh PLTMH adalah
tegangan name plate Generator itu sendiri . dengan adanya hujan maka
Turbin
Governor
Frequency Control
Frequency sensor
Voltage sensor
Exiter AVR
Generator
arus yang dihasilkan dari daya teoritis pada tabel 10 dari persamaan 28
dimana P1 = 3.5571 kW maka diperoleh arus sebesar :
I1 = P / Ea cosuntuk cos = 1
I1 = 3.5571 (10)3 (W) / 220 (V) = 16.168 Amp.
Maka tegangan generator yang dihasilkan dari persamaan 29 dengan
daya yang ada pada generator PLTMH adalah :
V = 3000 (W) / 16.164 (A) = 185.547 Volt.
Selanjutnya untuk daya teoritis P2
P2 = 3.5540 kW dari tabel 10 maka
I2 = 3.5540 (10)3 (W) / 220 (V) = 16.154 Amp.
Maka tegangan generator adalah
V = 3000 / 16.154 = 185.709 Volt
Untuk selanjutnya dengan perhitungan yang sama diperoleh hasil
perhitungan dalam Tabel 11 sebagai berikut :
Tabel 11. Pengaruh konsentrasi sedimen saat hujan terhadap daya teoritis serta tegangan yang dihasilkan
Sampel No
Koreksi konstanta
k
Daya Teoritis
dihasilkan P (kW)
Arus yang dihasilkan
A
Tegangan yang
dihasilkan V
1 9.8513 3.5571 16.168 185.547
2 9.8426 3.5540 16.154 185.709
3 9.8510 3.5570 16.168 185.550
4 9.8454 3.5549 16.159 185.657
5 9.8424 3.5539 16.154 185.713
6 9.8513 3.5571 16.168 185.547
7 9.8493 3.5563 16.165 185.584
8 9.8495 3.5564 16.166 185.580
9 9.8415 3.5536 16.153 185.730
10 9.8407 3.5533 16.151 185.745
11 9.8417 3.5536 16.153 185.727
12 9.8406 3.5532 16.151 185.748
13 9.8491 3.5563 16.165 185.587
14 9.8404 3.5531 16.151 185.752
15 9.8476 3.5557 16.162 185.616
16 9.8387 3.5525 16.148 185.783
17 9.8474 3.5557 16.162 185.620
18 9.8385 3.5524 16.147 185.788
19 9.8472 3.5556 16.162 185.624
20 9.8384 3.5524 16.147 185.790
Selanjutnya dimana tegangan pada terminal yang mempunyai hubungan
dengan putaran dan frekuensi yaitu dari persamaan 17: Ea = V = c n
a dan persamaan 16. n= 60f / P dimana konstanta mesin bukan
merupakan ketentuan ukuran yang harus dicantumkan pada name plate
pada setiap produksi dipasaran. Dari persamaan itu terlihat Tegangan
berbanding lurus dengan putaran mesin dan frekuensinya, maknanya
naik dan turun tegangan akan diikuti oleh putaran dan frekuensi.
D. Konsentrasi Sedimen pada Saluran Irigasi di Provinsi Gorontalo
1. Kondisi Irigasi di Provinsi Gorontalo.
Potensi saluran irigasi tersebar di seluruh Indonesia sangat besar
sehingga sekarang tengah dilirik oleh pemerhati renewable energi.
Potensi Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) ini akan
bertambah dengan adanya pemanfaatan saluran irigasi, dimana
keberadaan saluran irigasi ini kondisinya berada dekat daerah pemukiman
penduduk, sedangkan potensi PLTMH yang umumnya berada jauh dari
pemukiman masyarakat, hal ini disebabkan level ketinggian yang
memenuhi syarat ada terdapat dilokasi pegunungan. Dengan desain
turbin jenis Open Flume Propeller yang memerlukan daraft tube sebagai
saluaran pembuangannya , maka fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C)
dari penelitian ini mempengaruhi kinerja turbin maka sebelum
pemasangannya pada saluran irigasi perlu diketahui kondisi fluktuasi
konsentrasi sedimennya pada saluran irigasi dan bagai mana efisiensi
Bangunan Penagkap Sedimen (BPS) yang dipasang disetiap saluran
irigasi. Dari beberapa penelitian yang dilakukan efisiensi Bangunan
Pengendap Sedimen rata-rata berada dibawah kisaran 70 % , dimana hal
ini tergantung dari pola pemeliharaan irigasi di suatu daerah aliran irigasi
dan juga karakteristik sedimen sungai yang mensuplai jaringan irigasi
disetiap daerah kawasan irigasi.
Tabel 12. Potensi Irigasi Provinsi Gorontalo
Daerah Pengamatan
Nama Irigasi Kecamatan Kabupaten
01
1 Irigasi Lomaya Bolango utara
Bone Bolango
2 Iirigasi Alale Suwawa tengah
Bone Bolango
3 Irigasi Pilohayanga
Bulango Utara
Bone Bolango
02
4 Irigasi Alo Bongomeme Gorontalo
5 Irigasi Pohu Bongomeme Gorontalo
6 Irigasi Molalahu Tibawa Gorontalo
7 Irigasi Huludu itango
Limboto Gorontalo
03
8 Irigasi Leboto Kwandang Gorontalo Utara
9 Irigasi Posso Kwandang Gorontalo Utara
10 Irigasi Soklat Atinggola Gorontalo Utara
11 Irigasi Didingga Tolinggula Gorontalo Utara
12 Irigasi Pulu Henti Sumalata Gorontalo Utara
13 Irigasi Buloila Kiri Sumalata Gorontalo Utara
14 Irigasi Buloila Kanan
Sumalata Gorontalo utara
15 Irigasi Tolinggula Tolinggula Gorontalo Utara
04
16 Irigasi Bongo Tua Paguyaman Bualemo
17 Irigasi Mutiara Wonosari Bualemo
18 Irigasi Buila Motilango Gorontalo 19 Irigasi Hunggalua Motilango Gorontalo
20 Irigasi Tombiu Tolangohula Gorontalo
21 Irigasi Bongo Tolangohula Gorontalo
22 Irigasi Mohiyolo Asparaga Gorontalo
23 Irigasi Bumela Boliohuto Gorontalo
05
24 Irigasi Taluduyuno
Taluduyuno Pohuwato
25 Irigasi Balayo Tabulo Pohuwato
26 Irigasi arangetan Padengo Pohuwato
27 Irigasi Iloheluma Iloheluma Pohuwato
28 Irigasi Molosipat Molosipat Pohuwato
29 Irigasi Bunuyo Soginti Pohuwato
30 Irigasi Marisa IV Panca Karsa Pohuwato
31 Irigasi Tabulo Bendungan Pohuwato
2. Perhitungan Efisiensi Bangunan BPS
Untuk menghitung efisiensi Bangunan Penangkap Sedimen (BPS)
yang merupakan suatu bangunan kelengkapan irigasi pada jaringan irigasi
yang tersebar sepanjang jaringan-jaringan irigasi provinsi Gorontalo dari 5
pos Pengamatan.
Pada pos pengamatan 01 Kabupaten Bone Bolango parameter
yang di peroleh adalah :
Tinggi air H : 1.19 m
Luas penampang A : 6.798 m2
Kecepatan aliran V : 0.94 m/det
Fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) input Ci : 0.776 g/l
Fluktuasi konsentrasi sedimen (sd C) output CO : 0.271 g/l
Sehingga
Q = A x V x H
= 3.966 m3 / det
QSi = Q Ci
= 3.966 x 0.776
= 3.101 kg/det
QSo = Q CO
= 3.966 x 0.271
= 1.083 kg/det
Maka dari persamaan 15 diperoleh efisiensinya adalah
EP = (3.101 – 1.083) / 3.101 x 100
= 65.08 %
Dari 10 sampel pengukuran dengan cara yang sama maka diperoleh data
untuk keseluruhan sampel BPS saluran Irigasi Provinsi Gorontalo dalam
tabel 16, 17, 18, 19 dan 20, Dari pengamatan sampel dari 5 daerah
pengamatan operasional saluran irigasi di provinsi gorontalo terlihat
tingkat efisiensi BPS yang masih rendah, oleh karenanya pemodelan
desain settling basin yang kami rancang dalam penelitian inii bisa
mengoptimalkan pengoperasian PLTMH pada saluran irigasi.
Tabel 13. Data Efisiensi BPS untuk sampel daerah Irigasi Pengamatan 01 Kab. Bone Bolango Provinsi Gorontalo
No
H
A
V
Q
Angkutan Sedimen
masuk BPS
Angkutan sedimen
keluar BPS
Ep (%)
Ci Qsi Co Qso
(m) (m2) (m/det) m3/det g/l kg/det g/l kg/det
1 1.19 6.798 0.494 3.996 0.776 3.101 0.271 1.083 65.08
2 1.19 6.785 0.484 3.908 0.789 3.083 0.275 1.075 65.15
3 1.19 6.774 0.476 3.837 0.776 2.978 0.279 1.071 64.05
4 1.19 6.768 0.464 3.737 0.769 2.874 0.271 1.013 64.76
5 1.19 6.754 0.459 3.689 0.753 2.778 0.269 0.992 64.28
6 1.19 6.747 0.446 3.581 0.749 2.682 0.268 0.960 64.22
7 1.19 6.732 0.434 3.477 0.776 2.698 0.272 0.946 64.95
8 1.19 6.725 0.429 3.433 0.776 2.664 0.275 0.944 64.56
9 1.19 6.717 0.419 3.349 0.789 2.642 0.277 0.928 64.89
10 1.19 6.708 0.404 3.225 0.753 2.428 0.274 0.884 63.61
Tabel 14. Data Efisiensi BPS untuk sampel daerah Irigasi Pengamatan 02 Kab. Gorontalo Provinsi Gorontalo
Tabel 15. Data Efisiensi BPS untuk sampel daerah Irigasi Pengamatan 03 Kab. Gorontalo Utara Prov. Gorontalo
No
H
A
V
Q
Angkutan sedimen
masuk BPS
Angkutan sedimen
keluar BPS
Ep (%)
Ci Qsi Co Qso
(m) (m2) (m/det) m3/det g/l kg/det g/l kg/det
1 1.48 7.798 0.394 4.547 0.895 4.070 0.291 1.323 67.49
2 1.48 7.783 0.384 4.423 0.893 3.950 0.297 1.314 66.74
3 1.48 7.776 0.374 4.304 0.889 3.826 0.293 1.261 67.04
4 1.48 7.768 0.374 4.300 0.890 3.827 0.290 1.247 67.42
5 1.48 7.759 0.394 4.524 0.887 4.013 0.292 1.321 67.08
6 1.48 7.747 0.384 4.403 0.892 3.927 0.288 1.268 67.71
7 1.48 7.739 0.394 4.513 0.888 4.007 0.287 1.295 67.68
8 1.48 7.768 0.394 4.530 0.896 4.059 0.289 1.309 67.75
9 1.48 7.798 0.394 4.547 0.897 4.079 0.294 1.337 67.22
10 1.48 7.783 0.384 4.423 0.889 3.932 0.289 1.278 67.49
No
H
A
V
Q
Angkutan sedimen
masuk BPS
Angkutan Sedimen
keluar BPS
Ep (%)
Ci Qsi Co Qso
(m) (m2) (m/det) m3/det g/l kg/det g/l kg/det
1 1.35 6.897 0.564 5.251 0.987 5.183 0.359 1.885 63.63
2 1.35 6.896 0.568 5.288 0.993 5.251 0.363 1.919 63.44
3 1.35 6.893 0.559 5.202 0.989 5.145 0.365 1.899 63.09
4 1.35 6.892 0.567 5.275 0.978 5.159 0.367 1.936 62.47
5 1.35 6.891 0.558 5.191 0.988 5.129 0.358 1.858 63.77
6 1.35 6.897 0.564 5.251 0.986 5.178 0.362 1.901 63.29
7 1.35 6.894 0.564 5.249 0.989 5.191 0.357 1.874 63.90
8 1.35 6.897 0.564 5.251 0.987 5.183 0.364 1.912 63.12
9 1.35 6.892 0.564 5.248 0.986 5.174 0.361 1.894 63.39
10 1.35 6.897 0.564 5.251 0.986 5.178 0.362 1.901 63.29
Tabel 16. Data Efisiensi BPS untuk sampel daerah Irigasi Pengamatan 04 Kab.Boalemo dan Kab. Gorontalo Prov. Gorontalo
Tabel 17. Data efisiensi BPS untuk sampel daerah Irigasi Pengamatan 05 Kab. Pohuato Prov. Gorontalo
No
H
A
V
Q
Angkutan sedimen
masuk BPS
Angkutan sedimen
keluar BPS
Ep (%)
Ci Qsi Co Qso
(m) (m2) (m/det) m3/det g/l kg/det g/l kg/det
1 1.45 6.897 0.462 4.620 1.458 6.736 0.557 2.574 61.80
2 1.45 6.894 0.464 4.638 1.457 6.758 0.555 2.574 61.91
3 1.45 6.885 0.464 4.632 1.461 6.768 0.559 2.589 61.74
4 1.45 6.891 0.464 4.636 1.463 6.783 0.561 2.601 61.65
5 1.45 6.887 0.464 4.634 1.462 6.774 0.563 2.609 61.49
6 1.45 6.883 0.464 4.631 1.456 6.743 0.565 2.616 61.20
7 1.45 6.892 0.464 4.637 1.454 6.742 0.556 2.578 61.76
8 1.45 6.889 0.464 4.635 1.465 6.790 0.562 2.605 61.64
9 1.45 6.896 0.464 4.640 1.453 6.741 0.558 2.589 61.60
10 1.45 6.895 0.464 4.639 1.460 6.773 0.556 2.579 61.92
No
H
A
V
Q
Angkutan Sedimen
masuk BPS
Angkutan sedimen
keluar BPS
Ep (%)
Ci Qsi Co Qso
(m) (m2) (m/det) m3/det g/l kg/det g/l kg/det
1 1.49 8.897 0.564 7.477 3.459 25.862 1.211 9.054 64.99
2 1.49 8.893 0.494 6.546 3.458 22.635 1.234 8.077 64.31
3 1.49 8.895 0.563 7.462 3.457 25.795 1.231 9.185 64.39
4 1.49 8.887 0.565 7.482 3.460 25.886 1.215 9.090 64.88
5 1.49 8.875 0.559 7.392 3.458 25.562 1.219 9.011 64.75
6 1.49 8.896 0.564 7.476 3.459 25.859 1.225 9.158 64.59
7 1.49 8.891 0.574 7.604 3.459 26.303 1.227 9.330 64.53
8 1.49 8.889 0.561 7.430 3.459 25.701 1.221 9.072 64.70
9 1.49 8.886 0.562 7.441 3.459 25.738 1.212 9.018 64.96
10 1.49 8.894 0.564 7.474 3.459 25.853 1.216 9.089 64.85
BAB V
PENUTUP
A. KESIMPULAN
Dari pembahasan masalah maka kesimpulan penelitian ini adalah
sebagai berikut :
9. Pada uji analisis statistika adanya korelasi yang negatif antara fluktuasi
kosenrtasi sedimentasi C (g/l) dengan tegangan generator (Volt),
putaran turbin-generator n (rpm), dan frekuensi f (Hz) artinya apabila
fluktuasi konsenrtasi sedimentasi C naik maka tegangan generator,
putaran turbin-generator n (rpm), dan frekuensi f (Hz) dari PLTMH
akan turun. Dari uji hipotesa terlihat pengaruh konsentrasi sedimentasi
C (g/l) pada tegangan generator PLTMH didapatkan nilai t-tabel (0.05,
18) adalah sebesar 2.101, nilai tersebut apabila dibandingkan dengan
t-hitung sebesar 16.92 maka t-hitung > t tabel pada α = 5%, sehingga
keputusannya adalah menolak Ho dan menerima H1 artinya terdapat
hubungan yang signifikan antara kosenrtasi sedimentasi (C), dengan
variabel tegangan (V), frekuensi (Hz) dan Putaran (rpm)
10. Dari riset pemodelan settling basin untuk PLTMH jenis turbin propeller
open flume pada saluran Irigasi dari 9 skenario keadaan dari 3 model
desain diperoleh hal sebagai berikut :
a. Kondisi PLTMH tanpa Pemodelan Setling Basin saat hujan.
Vd = 17,6 %, Fd = 6,8 %, Nd = 6,8 % pada fluktuasi konsentrasi
sedimentasi C antara 2.551 (g/l) PLTMH beroperasi tidak
normal.
b. Kondisi PLTMH Pemodelan Setling Basin Desain I saat hujan.
Vd = 13,8 %, Fd = 3,9 % , Nd = 3,9 % pada fluktuasi
konsentrasi sedimentasi C antara 1.905 (g/l) dan 2.289 (g/l)
PLTMH masih tidak normal.
c. Kondisi PLTMH Pemodelan Setling Basin Desain II saat hujan.
Vd = 10 %, Fd = 3 % , Nd = 3 % pada fluktuasi konsentrasi
sedimentasi C antara 1.452 (g/l) dan 1.519 (g/l) PLTMH
beroperasi belum normal.
d. Kondisi PLTMH Pemodelan Setling Basin Desain III saat hujan.
Vd = 3 %, Fd = 1.5 % Nd = 1.6 % pada fluktuasi konsentrasi
sedimentasi C antara 1.160 (g/l) dan 1.340 (g/l) PLTMH
beroperasi normal.
11. Dari hasil pembahasan yang merupakan nilai kebaharuan (novelty)
dari riset ini adalah fluktuasi konsentrasi sedimentasi C pada kategori
untuk operasi normal pada PLTMH saluran Irigasi jenis turbin Open
Flume adalah pada nilai rata rata konsentrasi sedimentasi C = 1.249
(g/l) dan nilai minimum konsentrasi sedimentasi C = 1.160 (g/l), Dari
pemodelan settling basin desain III kondisi PLTMH kondisi normal
12. Hasil perhitungan efisiensi sampel Bangunan Penangkap Sedimen
(BPS) yang tersebar sepanjang jaringan-jaringan irigasi provinsi
Gorontalo dari 5 Pos Pengamatan saluran irigasi Pos Pengamatan 01
Kabupaten Bone Bolango nilai Efisiensi BPS adalah 64.55 %. Pos
Pengamatan 02 Kabupaten Gorontalo nilai Efisiensi BPS 67.36 %. Pos
Pengamatan 03 Kabupaten Gorontalo Utara nilai Efisiensi BPS 63.34
%.
Pos Pengamatan 04 Kabupaten Bualemo dan Kabupaten Gorontalo
nilai Efisiensi BPS 64.69%. Pos Pengamatan 05 Kabupaten Pohuwato
nilai Efisiensi BPS 61.67 %.
B. SARAN
1. Disarankan dapat melakukan uji skala laboratorium untuk
mendapatkan pengembangan pengaruh sedimentasi pada putaran
turbin propeller open flume dimana diperoleh kelayakan pemasangan
PLTMH tersebut pada titik-titik lokasi tertentu pada jaringan Irigasi
diprovinsi Gorontalo.
2. Oleh karena maraknya memanfaatkan potentsi irigasi yang ada maka
sangat diperlukan untuk melakukan analisis persoalan turbolensi air
dan sifat hidrolika lainnya seperti kualitas kekeruhan air akan
mempengaruhi frekuensi dan frekuensi tegangan
3. Dengan demikian paradigma yang diharapkan dari hasil penelitian ini
adalah rancangan desain irigasi yang dengan rekonstruksi saluran
dengan memakai analisa hidrolika terapan, penempatan turbin
pembangkit yang tepat yang terkait dengan debit air yang tersedia dan
tinggi tekanan air yang ada untuk membangkitkan daya listrik pada
setiap lokasi air terjun pada saluran irigasi serta menjadi rujuk bagi
perencanaan pembangunan irigasi di seluruh Indonesia.
DAFTAR PUSTAKA
Abgottspon André, et all (2013) Monitoring Suspended Sediment and
Turbine Efficiency Proceedings of HydroVision International 2013,
PennWell Corporation, Tulsa, Okla,
Ahmet Orhan (2012), The Application of Fuzzy Adaptive PI Control for Micro
Mahmut T O Hydro Power Plants, Department of Electrical-Electronics
Engineering Elazig/Turkey
Akolkar P, Ncr Victor M. Ponce (2011) Suitability Of Irrigation Water Quality Of
Canals In Delhi International Journal of Basic and Applied Chemical
Sciences ISSN: 2277-2073 Vol. 1 (1)
Ali Raza, Mian Saleem, Yasir Saleem (2013) Modeling Of Archimedes Turbine
For Low Head Hydro Power Plant In Simulink MATLAB International
Journal of Engineering Research & Technology (IJERT) Vol. 2 ISSN:
2278-0181
Amir Abbas, Kamanbedast (2010) Investigation Of Sediment Depth-Volume And
Seepage (With Using Water Stops Materials) In Canals Of Irrigation
Network World Applied Sciences Journal © IDOSI Publications,
Arun Varughese, Prawin Angel, Michael (2013) Electrical Characteristics of
Micro-Hydro Power Plant Proposed in Valara Waterfall Int. Journal of
Innovative Technology and Exploring Engineering (IJITEE) ISSN: 2278-
3075, Volume-2,
Azis Abdul Hoesein, Lily M (2011) Design Of Micro Hydro Electrical Power At
Brang Rea River In West Sumbawa Of Indonesia, ISSN 2088-3218
Vol.1.Number 2 : 177 - 183 ,August , © T2011 Depar tment of Envi
ronmental Engineering
Bilal Abdullah Nasir (2013) Design Of High Efficiency Pelton Turbine For
Microhydropower PlantInternational Journal Of Elec. Eng.& Tech (Ijeet)
Bjorne Berg D.L., Wester D.T, Mann, Nelson N.O. (2008) Conservation Practice
Effectiveness In The Irrigated Upper Snake River/Rock Creek Watershed
Journal Of Soil And Water Conservation Nov/Dec—Vol. 63, No.6.
Carter D. L, C. E. Brockway (1993) Controlling Erosion And Sediment Loss From
Furrow-Irrigated Cropland Jour.of Irrigation and Drainage Eng.Vol. 119,
©ASCE,
Hongling Shi, at all (2008) 1-D Sediment Mathematical Model Forirrigation
Canals Of The Lower Yellow River World Environmental And Water
Resources Journal Congress 2008 Ahupua'a 2008 ASCE
Hrishikesh. U. at all (2013) Design and Development of Low Cost Micro Hydro
Power Station for Agro based Application International Journal of
Scientific & Engineering Research, Volume 4, Issue 4, April- 889 ISSN
2229-5518 IJSER ©
Irhan Febijanto (2008) Pemanfaatan Potensi Tenaga Air Di Saluran Irigasi
Banjarcahyana, Kabupaten Banjarnegara, Propinsi Jawa Tengah Sebagai
Usaha Pengurangan Emisi Gas Rumah Kaca Jurnal. Tek. Ling Vol. 9 No.
3 Hal. 277-286 Jakarta, September ISSN 1441-318X
Issam Salhi1, Said Doubabi (2009) Fuzzy controller for frequency regulation
and water energy save on microhydro electrical power plants International
Renewable Energy Congress November 5-7, Sousse Tunisia
Karimi G H. H. , H. Moazed, Hamidieh (2012) Settling And Non Settling
Velocities In Irrigation Canals, And Ghods Irrigation Network, African
Journal of Agricultural Research Vol. 7(22),
Komgrich P, Kanit Wattanavichien (2012) Innovation of Hydro Power
Generator from Waste Energy to Green Marketing International Journal of
Business and Social Science Vol. 3.
Kurt H. Aslan Y. (2013) Optimization Of Power Output Of A Micro-Hydro
PowerStation Using Fuzzy Logic Algorithm International Journal on
―Technical and Physical Problems of Engineering‖ (IJTPE) Published by
International Organization of IOTPE March 2013 Issue 14 Volume 5
Number 1 Pages 138-143
Lie Jasa , Ardyono Priyadi, Mauridhi H. P (2012) Pid Control For Micro-Hydro
Power Plants Based On Neural Network Proceedings of the I ASTED
Conference April 2 - 4, 2012 Phuket, Thailand Modelling, Identification,
and Control
Made Suarda 2009 Kajian Teknis dan Ekonomis Potensi Pembangkit Listrik
Tenaga Mikro-Hidro di Bali Jurnal Ilmiah Jurusan Teknik Mesin,
Universitas Udayana Vol. 3
Nadjamuddin H (2012) Perancangan Pembangkitan Tenaga Listrik, Membumi
Publishing, Makassar ISBN : 978-602-19613-0-8
Omer Faruk Durdu 2005 Simulation Of A Feedback Control Technique
Through Irrigation Canal Junctions Turki Journal Agriculture For29 (2005)
391-400 © T.BÜTAK
Paish O (2002) Micro-hydropower: status and prospects Proc Instn Mech Engrs
Vol 216 Part A: J Power and Energy A04201 IMechE .
Paish O (2012) Small Hydro Power: Technology And Current Status Renewable
and Sustainable Energy Reviews www.elsevier.com/locate/rser
Pankaj kapoor, Lobzang Phunchok, Asst. Prof. O P Rahi (2012) Frequency
Control Of Micro Hydro Power Plant Using Electronic Load Controller
International Journal of Engineering Research and Applications (IJERA)
ISSN: 2248-9622 Vol. 2,
Ranga Raju K.G, Kothyari U.C. (2004) Sediment Management In Hydroelectric
Projects Proceedings of the Ninth International Symposium on River
Sedimentation October 18 – 21, 2004, Yichang, China
Rizky Adhi Nugroho (2002) Studi Profil Tegangan Keluaran Generator Sinkron
1 Fasa Pada Dissectible Machine Model 62-005 Buatan Feedcack
Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro.
Saket R.K, Bansal R.C., K.S. Anand Kumar (2007) Reliability Evaluation of Micro
Hydro-Photo-Voltaic Hybrid Power Generation Using Municipal Waste
Water MSARN International Journal 1 13 – 2
Saket R. K. and Lokesh Varshney (2012) Self Excited Induction Generator and
Municipal Waste Water Based Micro Hydro Power Generation System
IACSIT International Journal of Engineering and Technology, Vol. 4, No.
3,
Singal S.K., Saini R.P , Raghuvanshi (2008) Cost Optimisation
Based on Electro-Mechanical Equipmentof Canal Based Low Head
Small Hydropower Scheme The Open Renewable Energy Journal, , 1,
26-35
Sajedi Poor A.H., N M. Mashal, Hedayat (2010)Analytical Study Of
Sedimentation Formation In Lined Canals , Using The Sharc Software- A
Case Study Of The Western Intake Structure Indez Diversion Weir In
Dezful, Iran, Juor.of Science, Engineering.
Satyaji Rao Y. R., Nazie M. Mansur (1999) Time Of Opening Of Irrigation Canal
Gates Journal of Hydraulic Engineering, Vol. 125, No. 9,. ASCE.
Varun, I. K. Bhat , Ravi Prakash (2008) Life Cycle Analysis of Run-of River Small
Hydro Power and Plants in India The Open Renewable Energy Journal,
2008, 1, 11-16 11 1876-3871/08 2008
Wazed M.A., Shamsuddin, Ahmed (2008) Micro Hydro Energy Resources in
Bangladesh: A Review Australian Journal of Basic and Applied Sciences
ISSN1991-8178 © 2008, INSInet Publication