DATA SUNGAI

Nama Sungai CISANGKUY

Nama Tempat KAMASAN

NO. POS DUGA AIR 02-016-03-01

INDUK SUNGAI CITARUM

TAHUN 2012

LETAK GEOGRAFI - 107°49 BT - 065°94 LS

LUAS DAERAH PENGALIRAN 207.0 KM2 KM2

ELEVASI PDA

LOKASI PROP. JAWA BARAT KAB. BANDUNG KEC. BANJARAN KAMP. KAMASAN

DARI BANDUNG MENUJU JURUSAN BANJARAN, SAMPAI DI KAMPUNG

KAMASAN, BELOK KANAN SAMPAI DI JEMBATAN SUNGAI CISANGKUY

POS BERADA DISEBELAH KIRI ALIRAN.

KETERANGAN POS DUGA AIR :

TAHUN DIDIRIKAN 00/04/1997 PROYEK KALIBRASI BANGUNAN PEN

PERIODE PENCATATAN TANGGAL 00/04/1997 SAMPAI DENGAN 31/12/2012

JENIS ALAT PESAWAT OTOMATIK MINGGUAN/PDAB

ALIRAN EXTRIM :

ALIRAN TERBESAR M.A. = 5.16(+0.00) M ; Q = 63.52 M3/DET ; TGL 08-03-2012

ALIRAN TERKECIL M.A. = 0.34(+0.00) M ; Q = 0.294 M3/DET ; TGL 08-01-2012

ALIRAN EXTRIM YANG PERNAH TERJADI S/D TAHUN 2012 :

ALIRAN TERBESAR M.A. = 21.00(+0.00) M ; Q = 997.75 M3/DET ; TGL 02-11-2011

ALIRAN TERKECIL M.A. = 0.13(+0.00) M ; Q = 0.056 M3/DET ; TGL 22-10-2011

PENENTUAN BESARNYA ALIRAN :

BERDASARKAN PERSAMAAN LENGKUNG DEBIT : Q = 1.897 ( H + 0.075 )^2.121

YANG DIBUAT MENURUT DATA HASIL PENGUKURAN DEBIT DARI TAHUN 1997 S/D TAHUN 2000

Data Debit (Q) Sungai berdasarkan data dari PSDA

Data Debit Sungai Cisangkuy – Citarum Pada Tahun 2012

BulanDebit ( m

3

detik)

Januari 18.76Februari 22.62Maret 29.28April 28.58Mei 23.71Juni 17.7Juli 15.75

Agustus 14.2September 15.65

Oktober 23.45November 29.45Desember 36.34Rata-Rata 23

Potensi Sungai

Berdasarkan gambar kontur tanah yang didapatkan dari google earth dan kontur garis tanah dari google sketchup, diprediksikan bahwa sungai cisangkuy memiliki potensi untuk didirikan lahan PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro) dititik geografis sebagai berikut :

Hulu : 674 mdpl (107o 34’44.78”BT – 7o 02’22.41”LS)

Hilir : 669 mdpl (107o 34’39.37”BT – 7o 02’21.84”LS)

Jarak hulu ke hilir : 167 m

Maka didapat Head sebesar : (674 – 669) m = 5 m

Perhitungan Debit Andalan

Setelah data debit Sungai Cisangkuy sepanjang tahun 2012 tersedia, maka dalam pekerjaan ini digunakan metoda empiris untuk mengetahui besarnya debit andalan yaitu dengan membuat Flow-Duration-Curve (FDC) berdasarkan data curah hujan. Metoda empiris yang digunakan dalam penentuan debit desain yaitu dengan menggunakan Metoda FJ Mock.

Flow Duration Curve debit andalan sungai Cisangkuy pada lokasi rencana bendung PLTM Cisangkuy dapat dilihat pada Gambar 2.1.

Data Perhitungan Untuk Menentukan Flow Duration Curve

Januari = 18.76= 8

12×100 %=66.67 %

Februari = 22.62 = 712×100 %=58.33 %

Maret = 29.28 = 3

12×100 %=25 %

April = 28.58 = 4

12×100 %=33.33 %

Mei = 23.71 = 512×100 %=41.67 %

Juni = 17.7 = 9

12×100 %=75 %

Juli = 15.75 = 1112×100 %=91.67 %

Agustus = 14.2 = 1212×100 %=100 %

September = 15.65 = 1112×100 %=91.67 %

Oktober = 23.45 = 612×100 %=50 %

November = 29.45 = 3

12×100 %=25 %

Desember = 36.34 = 1

12×100 %=8.33 %

Menentukan Nilai Debit Berdasarkan Flow Duration Curve

Berdasarkan Flow Duration Curve, didapat persamaan sebagai berikut :

Y = 0.0015x2 – 0.3878x + 38.528

Asumsi : Nilai probability = 60%

Maka,

Y = 0.0015x2 – 0.3878x + 38.528

Y = 0.0015(60)2 – 0.3878(60) + 38.528

Y = 20.66

Karena axis Y merupakan nilai debit air, maka debit air dengan nilai probability 65% adalah

sebesar 20.66 m3

detik

Ringkasan tingkat keandalan debit PLTM Cisangkuy berdasarkan perhitungan debit andalan secara empiris, dapat dilihat pada Tabel 2-1.

Tabel 2-1. Ringkasan tingkat keandalan debit PLTM Cisangkuy

FDCProbability [%] 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100Debit [m3/detik] 34.8 31.372 28.244 25.416 22.888 20.66 18.732 17.104 15.776 14.748

Beradasarkan hasil perhitungan tingkat keandalan debit dan mempertimbangkan kondisi vegetasi wilayah pekerjaan, maka debit desain PLTM Cisangkuy ditetapkan sebesar 20.66 m3/detik dengan probabilitas ketersediaan air sepanjang tahun berkisar 60%

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 1050369

121518212427303336

20.66

f(x) = 0.00146363027461487 x² − 0.38780977896852 x + 38.5275452109846

FLOW DURATION CURVE

Probability [%]

Debi

t [m

3/s]

Gambar 2.1. Flow Duration Curve Sungai Cisangkuy

1. Berdasar Head (tinggi Jatuh) Dan kapasitas debit air.

Turbin air dapat diklasifikasikan berdasarkan Head dan debit air.

a. Turbin crossflow

Turbin jenis ini memiliki head antaran 2 meter sampai 100 meter dan memiliki debit

antara 75 l/s sampai 12000 l/s.

a. Turbin crossflow

Turbin jenis ini banyak dipakai untuk operasi pada head rendah. Kontruksi dari turbin

ini terdiri dari komponen utama, yaitu :

1. Rumah turbin

2. Alat pengarah

3. Roda jalan

4. Penutup

5. Katup udara

6. Pipa hisap

7. Bagian peralihan

Aliran air dilewatkan melalui sudu sudu jalan yang berbentuk silinder, kemudian

aliran air dari dalam silinder ke luar melalui sudu-sudu. Jadi perubahan energi aliran

air menjadi energi mekanik putar terjadi dua kali yaitu pada waktu air masuk silinder

dan air ke luar silinder. Energi yang diperoleh dari tahap kedua adalah 20%nya dari

tahap pertama.

Gambar 5. Kontruksi turbin crossflow

Gambar 6. Sudu pengarah turbin crossflow

PEMILIHAN TURBIN

Untuk pemilihan awal sebuah turbin air yaitu dengan menggunakan kecepatan spesifik

(Ns). Untuk setiap jenis turbin terdapat suatu nilai kisaran tinggi terjun dan kecepatan spesifik

yang sesuai. Korelasi tersebut dapat dibedakan sesuai jenis turbin yang dipakai.

Untuk turbin propeler N s=

9431H+9 . 75

+155

Dengan H = 5 meter

N s=94315+9 . 75

+155 = 794.38 rpm

Tabel 4.1 Efisiensi jenis turbin

Tabel 4.2 Kecepatan spesifik jenis turbin

4.4 PERHITUNGAN DAYA POROS

Besarnya daya poros turbin adalah :

P = ρ x 9,81 x Q x H x Eff

Dimana :

P = Daya poros turbin (W)

Ρ = massa jenis air (kg/m3)

Q = Debit air (m3/detik)

H = Efektif Head (m)

Eff = Efisiensi turbin

= 1000 x 9.81 x 20.66 x 5 x 96% = 972838.08 watt

Turbin propeller sudu tetap effisiensi 96%

PERHITUNGAN SUDU TURBIN

Untuk menentukan dimensi dari turbin dapat dicari dengan persamaan :

1. kecepatan aliran masuk V1

V1 = kv1 √2gH

Dimana kv1 = koefisien kecepatan 0.98

G = gaya gravitasi 9.81 m2/s

H = head (m)

V1 = 0.98 x √2x 9.81 x5 = 9.7 m/s

2. kecepatan keliling aliran masuk u1

u1 = 0.481 V1

0.481 x 9.7 = 4.67 m/s

3. putaran turbin n

Putaran turbin dapat dicari dengan menggunakan grafik dibawah ini

Gambar 7. Grafik Hubungan head, debit dan putaran turbin crossflow

Karena tidak ada di dalam grafik kami mengunakan rumus untuk mencari putaran

1304.6 HP = 972838.08 wW

ns = n . Ne 1/2 / Hefs5/4

794.38 = n x √1304.6

55/4 = 164.43 rpm

4. diameter turbin luar Dt

D1 =

u1×60

π×n

4 . 67×60π×164 . 43 = 0.54 m

5. diameter turbin dalam D2

D2

D1

=0 .66

0.54 x 0.66 = 0.356 m

6. Jari-jari kelengkungan Sudu

ρ=0 .326 r1

0.326 x 0.27 = 0.088

7. Jarak antara sudu turbin

Ketebalan sudu (St)

St =kD1

0.087 x 0.54 = 0.047 m

Dimana k = konstanta 0.087

Jarak antara sudu (t)

t =

Stsin β1

dengan β1=300

0.047/ sin 300 = 0.094 m

8. Lebar sudu turbin L

L =

Qkv1 4 . 43√H t

Dimana Q = debit air (m3/detik)

t = jarak antar sudu (m)

=

20 .660 .98 x 4 .43√5 x0 .094 = 6.94 m

9. Jumlah sudu turbin (z)

z =

πD1

t

π 0 .540 . 094 = 18 sudu