fs pltmh

JASCLEANS HYDRO POWER MENARA SUDIRMAN LANTAI 23 JL. JEND SUDIRMAN KAV 60 JAKARTA

KABUPATEN LEBAK - BANTE

STUDI KELAYAKAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MINIHIDRO (PLTM) BULAKAN (2X3.8 MW) KABUPATEN LEBAK - BANTEN

STUDI KELAYAKAN PLTM BULAKAN

1-1

BAB I

1 PENDAHULUAN

1.1 UMUM

Saat ini negara kita berada dalam kondisi krisis energi karena adanya kenaikan

harga BBM di pasaran dunia sehingga menyebabkan kenaikan harga BBM di

dalam negeri, akibatnya Pemerintah dalam mengatasi krisis tersebut dengan

melakukan pengurangan bahkan penghilangan subsidi BBM padahal PLN saat

ini dalam memenuhi kebutuhan listrik masih menggunakan pembangkit listrik

tenaga diesel, khususnya di daerah terpencil.

Di lain pihak potensi energi terbarukan, dalam hal ini air, melimpah ruah

mengalir begitu saja belum termanfaatkan secara maksimal.

Masih banyak daerah aliran sungai yang potensi airnya terbuang begitu saja

mengalir ke laut tanpa dianfaatkan sebelumnya sementara pemanfaatan energi

dari fosil baik minyak maupun batu bara saat ini dieksplorasi secara besar-

besaran yang lambat laun akan habis dan generasi selanjutnya tidak bisa lagi

menjumpainya, sebaliknya energi yang dihasilkan oleh air bila tidak

dimanfaatkan akan hilang begitu saja.

Dalam mengantisipasi hal tersebut Pemerintah sudah menerbitkan

peraturan/kebijakan yang berkaitan dengan pemanfaatan sumber energi

terbarukan melalui

Perpres 4/2010 tentang Penugasan kepada PLN untuk Melakukan

Percepatan Pembangunan Pembangkit Listrik yang Menggunakan

Energi Terbarukan, Gas dan Batubara;

Undang-undang nomor 30 tahun 2009 tentang ketenagalistrikan;

Peraturan Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral No. 4/2012 tentang

Harga Pembelian Tenaga Listrik Oleh PT PLN dari Pembangkit Tenaga

Listrik yang Menggunakan Energi Terbarukan Skala Kecil dan

Menengah. Peraturan Menteri ini memberikan dorongan kepada


1-2

pengembang swasta untuk membangun pembangkit listrik dari energi

terbarukan.

Dengan adanya ketentuan pemerintah yang membuka peluang usaha dibidang

energi kelistrikan yang hasilnya harus diserap oleh PLN untuk disalurkan ke

konsumen, maka peluang ini membuka para investor swasta untuk mulai

mempelajari potensi energi tenaga air.

Potensi tenaga air tersebar hampir di seluruh Indonesia dan diperkirakan

mencapai 70.000 MW, sementara pemanfaatanya baru sekitar 6 persen dari

potensi yang ada, umumnya pemanfaatan aliran sungai (run off river) dapat

membangkitkan Listrik dengan skala mulai Micro sampai dengan Mini Hidro.

Pembangkit Listrik Tenaga Mini-hidro (PLTM) merupakan salah satu

pembangkit listrik yang cukup unik karena meskipun dalam skala kecil tetapi

memiliki banyak kelebihan, yakni:

Energi yang tersedia tidak akan habis selagi siklus dapat dijaga dengan

baik, seperti daerah tangkapan atau catchment area, vegetasi sungai dan

sebagainya (terbarukan).

Proses yang dilakukan relatif mudah, harga turbin, generator, panel

kontrol, hingga pembangunan sipilnya kira-kira Rp 20 juta per KW

(kondisional).

Memiliki effisiensi antara 85 - 90 %.

Tidak menimbulkan polutan yang berbahaya (ramah lingkungan).

Meningkatkan kegiatan ekonomi masyarakat.

Meningkatkan kemampuan rekayasa masyarakat.

Atas dasar kebutuhan energi yang cukup tinggi dan mendesak maka kami PT.

JASCLEANS HYDRO POWER (JHP)sebagai salah satu anak perusahaan dari

FORTIUS CORPORATION perusahaan yang bergerak dibidang investasi

berkomitmen untuk berpartisipasi membantu Pemerintah dalam mengatasi

kebutuhan energi listrik, dengan melakukan studi diberbagai daerah yang

memiliki potensi baik sumberdaya air, panas bumi, maupun tambang batubara.


1-3

Saat ini kami telah melakukan usaha penelitian/studi lapangan tenaga air di

aliran Sungai Ciliman di Desa Bulakan, Kecamatan Gunung Kencana di

Kabupaten Lebak, Propinsi Banten, dalam rangka memanfatkan aliran air

sungai untuk mendapatkan potensi Listrik yang bisa membantu pasokan

Listrik untuk Banten khususnya di Kabupaten Lebak atau sekitarnya.

Penelitian tenaga air (Hydro Power) yang kami lakukan meliputi :

Survei lapangan sampai penentuan potensi PLTM

- mencari lokasi sungai yang bisa dibendung dan berfungsi intake

- menelusuri jalur untuk saluran (water ways)

- mencari lokasi dataran untuk bak penenang sampai lokasi jalur

pipa pesat dan lokasi pembangkit (power house)

- menelusuri infrastruktur eksisting yang ada, antara lain; jalan

akses, jaringan listrik.

Studi kelayakan bagi lokasi PLTM terpilih, melakukan kajian ekonomis.

Perencanaan detail konstruksi, dimensi bendung, saluran, jenis dan

besarnya turbin.

1.2 TUJUAN

Tujuan pekerjaan FS (Feasibility Study) ini adalah untuk melakukan kajian

kelayakan secara teknis dan ekonomi terhadap lokasi aliran Ciliman bila

dibangun PLTM seperti yang telah ditentukan dari tahap awal studi.

Bila hasil dari kajian ini menghasilkan nilai positif atau layak untuk dibangun

maka selanjutnya data-data yang didapat akan disusun sebagai bahan

penyusunan Proposal dari PT. JASCLEANS HYDRO POWER (JHP) untuk

mendapatkan ijin-ijin, baik dari Pemda, Pemprov, maupun Kementerian (bila

ada) serta untuk memperoleh PPA (Power Purchase Agreement) dari PT. PLN.


1-4

1.3 LOKASI PEKERJAAN

Lokasi pekerjaan PLTM Bulakan terletak di DesaBulakan, Kecamatan Gunung

Kencana, Kabupaten Lebak, Propinsi Banten. Di rencana lokasi studi ini

mengalir sungai Ciliman yang berpotensi untuk dijadikan sebagai pembangkit

lsitrik tenaga air skala kecil (PLTM).

Gambar 1-1 Peta Lokasi Studi PLTM Bulakan

1.4 LINGKUP PEKERJAAN

Lingkup pekerjaan studi kelayakan ini merupakan tahapan II (kedua) dari 3

tahap keseluruhan studi kelayakan dan desain rinci. Beberapa kegiatan tahapan

II berupa lapangan dan analisa di kantor, yaitu:


1-5

1.4.1 Pekerjaan Topografi

Maksud dan Tujuan:

Pekerjaan topografi adalah pekerjaan pemetaan lokasi PLTM pada daerah

bangunan-bangunan utama PLTM, yang dapat meliputi:

Bendung pengalih (Weir)

Bangunan pengambilan sungai (River Intake)

Kolam penangkap pasir (Desand)

Jalur/saluran penghantar (Canal/Water Way)

Bak penenang (Head Tank)

Jalur pipa pesat (Penstock)

Gedung sentral (Power House)

Saluran pembuang (Tailrace)

Jalan masuk (Access Road)

Rumah operator dan kantor

Disamping itu dibuat juga profil memanjang dan melintang pada lokasi

bangunan-bangunan utama tersebut.

Ukuran/skala yang diminta adalah sebagai berikut:

Pemetaan untuk pekerjaan studi kelayakan: 1:1000

Pemetaan untuk pekerjaan desain rinci: 1:200 dan 1:100

Potongan memanjang dan melintang

- Horizontal: 1:500

- Vertikal: 1:100

Pembuatan patok BM (Bench Mark) sebagai referensi untuk menentukan

posisi dan ketinggian bangunan-bangunan utama yang harus dibuat

diawal pekerjaan pengukuran dan ditempatkan di sepanjang areal

pengukuran dengan ukuran 20 x 20 x 80 cm3 dan ditanam sedalam 50

cm.


1-6

1.4.2 Pekerjaan Hidrologi

Maksud dan Tujuan:

Pekerjaan studi hidrologi dilakukan untuk mengetahui debit andalan yang

akan digunakan oleh pembangkit. Untuk maksud tersebut akan dilakukan

pengumpulan semua data hidrometeorologi yang ada untuk daerah lokasi

proyek seperti data curah hujan, data iklim, pekerjaan ini akan mencakup:

Pengukuran debit sesaat dengan peralatan current meter untuk

mendapatkan rating curve pada lokasi rencana bending dan gedung

sentral,

Pengukuran sedimentasi air sungai (pengambilan contoh air di lapangan

dan pengukuran kandungan sedimen laying dan sedimen dasar sungai

di laboratorium),

Analisa aliran rendah (low flow) untuk mendapatkan karakteristik debit

jangka panjang serta menetukan ketersediaan air untuk pembangkit

PLTM,

Analisa debit banjir rencana dengan periode ulang 2, 5, 10, 25, 50, dan

100 tahun.

1.4.3 Pekerjaan Geologi Teknik/Geoteknik

Maksud dan Tujuan:

Penyelidikan geologi pada tahap FS ini dilaksanakan untuk mendapatkan

gambaran kondisi geologi permukaan dan kebencanaan geologi di wilayah

studi.

1.4.4 Pembuatan Rancang Dasar (Basic Design)

Maksud dan Tujuan:

Rancang dasar adalah rancangan yang memuat tata letak (lay out) serta dimensi

dari bangunan sipil utama dan penyusunan spesifikasi utama bagi peralatan

elektromagnetik seperti turbin, governor, generator, transformer dan lain-lain.


1-7

Bangunan sipil meliputi bangunan utama termasuk pintu air dan katup-

katup yang diperlukan, rumah operator, kantor, jalan masuk dan

sebagainya,

Dalam rancang dasar sudah ditentukan pula ketinggian (elevasi)

permukaan tanah, kemiringan dari tebing dan atau lereng yang

direncanakan sehingga dapat digunakan sebagai dasar perhitungan

perkiraan biaya,

Rancang dasar peralatan Elektro Mekanik lebih diarahkan kepada

penentuan jenis turbin, kapasitas pembangkit dan jumlah unit yang

disesuaikan dengan pola operasi PLTM apakah islated atau ter-

interkoneksi dengan jaringan yang sudah ada, kondisi beban dan segi

ekonomisnya,

Desain dan pembuatan peralatan elektro mekanik adalah tanggung

jawab pabrikan/supplier/kontraktor yang menangani pekerjaan

tersebut,

Rancang dasar peralatan elektro mekanik bersifat pembuatan kriteria

untuk menyusun spesifikasi teknik yang diarahkan kepada standarisasi.

Pekerjaan yang harus dilakukan dalam pembuatan rancang dasar antara lain:

Membuat kriteria rancang dasar yang dilengkapi dengan dasar

pemikiran, rumus yang digunakan, angka keamanan, referensi,

peraturan yang dipakai dan lain sebagainya,

Melakukan analisa perhitungan untuk menentukan jenis, kapasitas dan

jumlah unit peralatan elektro mekanik,

Menghitung perkiraan biaya proyek meliputi biaya pembebasan tanah,

biaya pekerjaan sipil dan elektro mekanik serta biaya-biaya lainnya

dibutuhkan,

Menyiapkan jadwal pendanaan yang diperinci ke dalam pekerjaan sipil

dan pekerjaan elektro mekanik.


1-8

1.4.5 Analisa Ekonomi dan Finansial

Kegiatan ini dilakukan untuk mengetahui tingkat kelayakan proyek yang

direncanakan, ditinjau dari aspek ekonomi maupun finansial.

Analisa dilakukan dengan menggunakan IRR (Internal Rate of Return) baik dari

segi ekonomi maupun finansial dengan dilengkapi oleh Cash Flow.

1.5 KERANGKA PELAPORAN HASIL STUDI

Pekerjaan studi kelayakan ini dilakukan oleh tim Jascleans Hydro Power (JHP)

yang pekerjaan utamanya meliputi:

Laporan Utama Studi Kelayakan, yang membahas tentang hasil

penyelidikan kajian lapangan, kajian tata letak bangunan, konsep

perencanaan, estimasi biaya dan studi keekonomian proyek,

Laporan Penunjang meliputi hasil pengukuran dan penyelidikan-

penyelidikan lapangan, yang mencakup pengukuran dan pemetaan

topografi, hidrologi, dan kondisi lingkungan serta social ekonomi daerah

setempat.

1.5.1 Laporan Studi Kelayakan

Pembuatan Studi Kelayakan meliputi:

Menelaah dan menganalisis laporan data-data dan informasi yang ada

sehubungan dengan proyek PLTM Bulakan

Studi Kondisi Daerah Proyek

Studi kondisi daerah proyek bagian yang paling awal dalam studi

pemanfaatan sumber daya air karena akan mendapatkan informasi

untuk menentukan skala pengembangan (Hydropower Scheme) yang akan

dikembangkan

Studi Kelistrikan

Studi ini dimaksudkan untuk:


1-9

- Memperoleh gambaran tentang kebutuhan rencana pelayanan

proyek baik saat studi dilaksanakan, saat konstruksi maupun saat

sudah beroperasi,

- Memperoleh gambaran tentang kondisi sistem kelistrikan

setempat, misalnya jalur jaringan termasuk rencana

pengembangannya.

Pemilihan Scheme Proyek

Dalam studi ini dilakukan pemilihan alternative tata letak bangunan

utama skema PLTM, seperti Bendung, Sandtrap, Saluran pembawa, bak

penenang, pipa pesat, rumah pembangkit maupun jalan akses menuju

bangunan-bangunan tersebut

Studi Optimasi

Studi ini dimasudkan untuk mengetahui pilihan rencana PLTM yang

terbaik dari beberapa alternatif yang dibuat yang didasarkan atas

pertimbangan paling ekonomis

Konsep Perencanaan

Perencanaan yang dimaksud adalah rancangan awal tata letak bangunan

utama PLTM beserta dimensinya, akses jalan dan distribusinya

Penyusunan Jadwal Pekerjaan Proyek

Perlunya menyusun rencana jadwal kerja mulai periode rancangan rinci

(DED), konstruksi sampai komisioning operasi

Studi sosial ekonomi dan menyiapkan laporan UKL/UPL

Analisa Ekonomi Proyek

Dari rancangan rinci yang dibuat diketahui biaya total konstruksi yang

berujung pada besaran nilai investasi, melalui kajian analisis kelayakan

akan didapat parameter sebagai acuan investasi, yaitu:

- Economic Internal Rate of Return

- Benefit Cost Ratio

- Net Present Value


1-10

1.5.2 Laporan Pengukuran dan Penyelidikan Lapangan

Pengukuran dan penyelidikan lapangan meliputi:

Pegukuran dan pemetaan topografi pada daerah proyek

Pengukuran potongan melintang dan memanjang pada bangunan-

bangunan utama PLTM

Leveling antara lokasi bending dengan lokasi power house

Penyelidikan geologi untuk mengetahui struktur tanah dan karakteristik

batuan dan tanah sekitar proyek

Identifikasi yang ditinjau dalam aspek-aspek lingkungan akibat

pembangunan proyek

Pengadaan dan pemasangan papa duga elevasi air

Pengukuran debit air dan sedimentasi


2-1

BAB II

2 GAMBARAN UMUM LOKASI PEKERJAAN

2.1 KONDISI FISIK

2.1.1 Letak Geografis dan Administrasi

Secara geografis, lokasi studi PLTM Bulakan terletak antara 06 38 34,50 LS -

106 3 11,80 BT dan 6 37 23,30 LS - 106 1 43,80 BT.

Secara administratif, lokasi rencanaPLTM Bulakan terdapat Desa Bulakan,

Kecamatan Gunung Kencana, Kabupaten Lebak, Banten.

Gambar 2-1Peta Administratif Kecamatan Gunung Kencana


2-2

2.1.2 Pencapaian Lokasi

Lokasi PLTM Bulakan dapat dicapai melalui dari kota Serang dengan

menggunakan kendaraan bermotor roda empat melalui jalan raya utama yang

melewati kecamatan Pandeglang dan kota kecamatan Saketi, menuju kota

kecamatan Malingping. Jalan raya Saketi sangat buruk kondisinya untuk dilalui

kendaraan.Jalan alternatif yang dapat dilewati adalah jalan raya Malingping

yang melewati kecamatan Gunung Kencana, yang kondisinya relatif lebih

baik.Jalan masuk ke lokasi dimulai dari belokan ke arah desa Bulakan di sekitar

wilayah desa Gunung Kendeng, 8 km sebelum kota kecamatan

Malingping.Berikut adalah gambaran mengenai akses yang tersedia untuk

mencapai lokasi:

Jakarta Serang 74 km

Serang Kab. Lebak Gunung Kendeng 95 km

Gunung Kendeng Lokasi 5 km

Kondisi jalan menuju lokasi bendung dapat ditempuh dengan kendaraan roda

empat hingga kampung Cisadang Hilir dan setelah itu hanya dapat dicapai

dengan berjalan kaki melalui jalan setapak di area perkebunan dan tanah

masyarakat.

Awal jalan masuk menuju bendung hingga Kp. Cisadang Hilir, dapat dilalui

kendaraan roda empat.

Jalan masuk menuju bendung dari Kp. Cisadang Hilir hingga lokasi bendung,

masih berupa perkerasan.

Gambar 2-2 Jalan Akses Menuju Lokasi Bendung


2-3

Gambar 2-3Kondisi PLTM Bulakan

Jalan masuk lokasi bendung menuju Kp. Cisadang Hilir

Lokasi as bendung PLTM Bulakan

Lokasi Power House PLTM Bulakan

Lokasi Head Pond PLTM Bulakan

Kondisi Waterway PLTM Bulakan

Jalur penstock PLTM Bulakan


2-4

2.1.3 Topografi

Kondisi topografi PLTM Bulakan umumnya merupakan lereng dari

pegunungan, dengan elevasi berkisar antara +120 hingga +400 m di atas

permukaan laut.Sedangkan lokasi pekerjaan berada di lembah Sungai Ciliman

yang memiliki kemiringan lereng antara 20 sampai 70.Pada tempat yang relatif

datar direncanakan sebagai lokasi Power House.

Sungai Ciliman mengalir dari barat ke timur, bermuara di Teluk Lada, Selat

Sunda.Pada bagian hulu Sungai Ciliman, kemiringan sungai rata-rata 4%,

diekspresikan terdapatnya riam-riam, sehingga pada bagian ini pengembangan

potensi tenaga air untuk PLTM dapat dilakukan dengan memanfaatkan

kemiringan sungai dan riam-riam.

2.1.4 Tutupan Lahan

Tutupan lahan wilayah pekerjaan umumnya terdiri dari semak belukar dan

kawasan hutan.Letak Desa Bulakan sendiri berada di lembah-lembah

perbukitan.Rumah-rumah penduduk pada umumnya didirikan di pinggir

sungai dan di sekitar perbukitan yang mengitari lembah.

2.2 KONDISI GEOLOGI PERMUKAAN

Sebagai acuan penyelidikan geologi dan geoteknik PLTM Bulakan adalah Peta

Geologi Lembar Leuwidamar, Jawa oleh Sujatmiko dan S. Santosa, skala 1 :

100.000, yang dikeluarkan oleh Pusat Penelitian dan Pengembagan Geologi,

Bandung tahun 1992.

2.2.1 Fisiografi dan Morfologi

Lembar leuwidamar terletak pada lajur pegunungan selatan Jawa Barat, lajur

depresi tengah dan lajur Bogor (Van Bemmelen, 1949), dan termasuk dalam

segmen / cekungan Bogor dan segmen Banten (Soejono, 1984) atau dalam jalur

magmatik kuarter (Soejono, 1987).


2-5

Daerah ini pada umumnya mempunyai bentuk kubah, pematang dan beberapa

gunungapi strato berkerucut gunugapi.

Morfologi lembar ini dapat dibedakan dalam 3 (tiga) satuan, yaitu pegunungan,

perbukitan, dan dataran rendah.Sungai dan alurnya yang ada bersifat tetap,

sementara, dan berkala.

Pegunungan, menempati bagian tengah dan timur lembar, dicirikan oleh

beberapa gunungapi, berketinggian antara 500 m dan 1950 m di atas muka laut.

Beberapa puncaknya antara lain Gn. Halimun (1929 m), Gn Jayasempur (1338

m), Gn. Tapor ( 1224 m), Gn. Endut (1281 m), Gn. Nyuncung (1054 m), Gn.

Poreang ( 978 m), Pr. Cangkuang (710 m), dan Pr. Palangon (592 m). Pola aliran

sungainya memancar dan dendritik, berlembah sempit berbentuk V dengan

tebing curam, pada beberapa hulu sungai terdapat air terjun atau jeram.

Perbukitan, menempati bagian utara, barat, dan selatan lembar.Dicirikan oleh

perbukitan bergelombang, pematang yang hampir sejajar dan

kubah.Berketinggian antara 25 m dan 500 m di atas permukaan laut. Beberapa

puncaknya antara lain Pr. Kolecer (378 m), Pr. Kiaraubang (431 m), Pr. Haur

(423 m), Pr. Cermay (140 m), Pr. Tangkil (288 m), Pr. Cibatu (203 m), Pr. Angin

(466 m), Pr. Cibunar (266 m), Pr. Cicabe (183 m), Pr. Manapa (342 m). Pola aliran

sungainya sejajar, kisi, dendritik, berlembah agak lebar dengan tebing agak

curam. Pada beberapa sungai terdapat jeram rendah atau riam. Sungai utama

yang penting antara lain: Cibareno, Cimandur, Cihara, Cisiih, Ciliman, Ciujung,

Cisiemut, dan Ciberang.

Dataran Rendah, terdapat setempat setempat di sepanjang pantai selatan,

sekitar muara dan lembah sungai. Pola aliran sungainya sejajar dan berkelok-

kelok.Pendataran ini dicirikan oleh dataran rata dengan undak pantai atau

sungai yang ketinggiannya kurang dari 25 m dari atas permukaan laut dan

terdapat beberapa gosong pasir yang sejajar dengan garis pantai.

Lokasi proyek terletak pada satuan Morfologi Perbukitan yaitu pada sungai

Ciliman, yang memperlihatkan topografi stadium muda sampai dewasa

dimana erosi vertikal lebih potensial.


2-6

2.2.2 Stratigrafi

Pada Lembar Leuwidamar, tersingkap lengkap satuan batuan Erosen hinga

Resen, yang terbagi atas endapan permukaan, batuan sedimen, batuan

gunungapi, batuan terobosan, dan batuan metamorf. Tebal satuan batuan

endapan diperkirakan beberapa meter hingga mencapai 1500 m.

Korelasi stratigrafi daerah Banten Selatan, Lembar Leuwidamar terperaga

dalam Tabel 2-1 dan Gambar 2-4.

Satuan geologi pada lokasi proyek adalah merupakan Satuan Batuan

Gunungapi yang berumur Miosen awal yang terdiri dari breksi atau

konglomerat aneka bahan, tuf, lava, kayu terkersikkan dan batuan terubah.

Sebaran satuan batuan dapat dilihat pada peta Geologi Lembar Leuwidamar,

Jawa oleh Sujatmiko dan S. Santosa, skala 1 : 100.000 yang dikeluarkan oleh

Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung tahun 1992 (Gambar 2-

4).

Satuan Geologi lokasi rencana PLTM Bulakan dan sekitarnya dari yang tertua

ke muda adalah sebagai berikut:

1. Formasi Cimapag (Tmc)

Adalah merupakan batuan sedimen yang berumur Miosen Awal bagian

akhir yang terdiri dari breksi atau konglomerat aneka bahan, tuf, lava, kayu

terkersikkan dan batuan terubah dengan tebal sekitar 900 m. Satuan batuan

ini menindih tak selaras formasi Cikotok, formasi Citarate, dan formasi

Cijengkol serta formasi Bayah, dan setempat tertindih takselaras oleh

formasi Sareweh dan satuan batuan yang lebih muda, terendapkan dalam

lingkungan laut hingga darat dan sebagian dalam kondisi turbidit atau arus

pekat.

Breksi atau Konglomerat aneka bahan, warna putih keruh hijau kebiruan,

berbutir kasar hingga sebesar kepalan tangan atau dari pelitik hingga

psefitik, menyudut - membundar, berkomponen andesit, dasit, basal,

batupasir kuarsa, batugamping, tuf, kuarsa, piroksen, batulempung,

batuapung, napal, grandiorit, batuan metamorf, batu permata (ametis, opal,


2-7

turmalin dsb.) dan foram dengan masasadar lempungan pasiran

gampingan tufan, terpilah buruk, berongga, berstruktur perlapisan

bersusun, sebagai bagian atas formasi ini, tebal lapisan beberapa meter.

Tuf, bersusunan andesit atau dasit.Berupa tuf sela, tuf debu, tuf batuapung,

dan tuf pisolit, berbutir halus hingga lapili, terdapat yang merata, tebal tiap

lapisan beberapa puluh sentimeter sampai beberapa meter.

Lava, bersusunan andesit, terkekarkan mendatar dan merupakan sisipan

diantara tuf.

Kayu terkersikkan, setempat terarangkan, warna coklat hingga kuning

keruh.Berdiameter antara beberapa millimeter dan beberapa

sentimeter.Berupa ranting, batang atau akar, dan tersebar tak merata,

terdapat di dalam tuf atau breksi, setempat berupa stigma.

Batuan terubah, warna kelabu, kemerahan atau kehijauan akibat

terpropilitkan dan terkersikkan oleh proses hidrotermal yang kuat. Terdapat

urat-urat kuarsa atau bijih dengan mineral klorit, kalsit, epidot, serisit,

mineral logam dan mineral sulfide.Tersingkap di sekitar Ciawitali, Pasir

Soge, di utara Malingping dan di sekitar Kerta.

Rencana PLTM Bulakan akan bertumpu pada satuan batuan ini.

2. Satuan Tuf Malingping (Tpmt)

Merupakan breksi tufan, tuf batuapung, tuf sela, tuf dasit, lava, batupasir

tufan dan lempung tufan.

Breksi tufan, bersifat menengah.Putih keruh, kuning, dan kelabu tua,

berbutir pasir kasar hingga lapili, menyudut hingga membundar tanggung,

kemas terbuka, terpilah buruk. Berkomponen batuapung, andesit, basal,

obsidian, gelas gunungapi, dan mineral mafik dengan masa dasar tuf

pasiran, dan pecahan halus dari mineral atau kristal. Setempat bersisipan

anglomerat bersusunan andesit, komponen berukuran dari 3 cm sampai 20

cm. Tebal hanya beberapa puluh sentimeter.

Tuf batuapung, putih keruh hingga kelabu, berbutir pasir kasar hingga

lapili, berlapis baik. Mengandung kaca gunungapi, mineral terang, dan


2-8

debu gunungapi, tebal lapisan antara 5 cm dan 50 cm, dan berselingan

dengan tuf lainnya.

Tuf sela, putih hingga kelabu, berbutir pasir halus hingga kasar,

pisolit.Mengandung pecahan andesit dan basal, kaca gunungapi,

batuapung, felspar, dan mineral warna gelap.Merupakan sisipan setempat

dan terpencar.

Tufa dasit, warna putih kotor, berbutir pasir halus hingga sangat kasar,

kurang mampat. Mengandung kuarsa, kaca gunungapi, batuapung, felspar,

sedikit mineral mafik, biotik, piroksen, homblenda, dan sedikit pecahan

andesit yang terpencar, berselingan dengan tuf lainnya.

Lava, bersusunan andesit. Bekomposisi: felspar, olivin, klorit dengan

masadasar kaca, tebalnya sekitar 30 m. Setempat terdapat sisipan tuf

terkersikkan dengan tebal beberapa puluh sentimeter, berwarna kelabu

hingga kuning keruh.

Batupasir tufa, merah, kelabu, dan cokelat.Berbutir halus menengah,

membundar tanggung, lunak, merupakan sisipan tipis pada bagian bawah

satuan batuan ini.

Lempung tufan, cokelat hingga kelabu tua.Setempat karbonan atau terdapat

sisa tumbuhan yang terarangkan dan sedikit kayu terkersikkan. Kayu

terkersikkan dengan diameter beberapa sentimeter, panjang batang

beberapa puluh sentimeter. Terdapat di Cipeundeuy, sebelah utara

Malingping. Tebalnya tidak bisa dipastikan, tetapi di sekitar Leuwidamar

antara 150 m dan 300 m.

Formasi ini diperkirakan berumur Pliosen Awal (Koolhoven, 1933) dan

terendapkan pada lingkungan terestrial hingga paralik.Tertindih tak selaras

oleh batuan gunungapi kuarter dan formasi Cipacar, menindih tak selaras

satuan batuan yang lebih tua, dan menjemari dengan formasi Genteng serta

diekstrusi oleh basal.Sebarannya cukup luas, terutama di sekitar

malingping.Satuan batuan ini tersebar di sekeliling proyek.


2-9

3. Batuan Gunungapi Endut (Qpv)

Merupakan endapan gunungapi yang terdiri dari breksi gunungapi, lava

dan tuf.

Breksi gunungapi, kelabu hingga hitam, berbutir lapili hingga sebesar

kelapa, menyudut hingga membundar tanggung.Berkomposisi andesit,

basal, obsidian, kaca gunungapi dengan masadasar tuf.Kemas terbuka,

terpilah buruk, padat.Setempat mengandung klorit dan limonit, serta

bersisipan anglomerat.Merupakan bagian terbesar dari satuan ini.

Lava, kelabu hingga hitam, sebagian masihsegar, masif, berstruktur aliran

menggelombang atau berlembar, vesikuler, terkekarkan. Bersusupan

andesit atau basal.Berkomposisi felspar, piroksen, mineral mafik dengan

masadasar kaca.

Tuf, berbutir pasir halus hingga kasar, repih, kurang mampat.Berkomponen

andesit, basal, sedikit batuapung, dan kaca gunungapi.Sebagian sisipan

dalam breksi.

Batuan ini diperkirakan berumur Plestosen (Koolhoven, 1933) dan

terendapkan pada lingkungan darat, dan diduga bersumber dari Gn. Endut

untuk daerah barat, dan Gn. Halimun untuk daerah timur Lembar (Van

Bemmelen, 1949).

Batuan gunungapi ini menindih tak selaras satuan batuan yang lebih tua,

dan tersebar cukup luas di bagian timur, tengah, dan barat lembar.

4. Batuan Gunungapi Kuarter (Qv)

Merupakan batuan gunungapi yang terdiri dari breksi gunungapi, lava, tuf,

dan anglomerat.

Breksi gunungapi, berwarna kelabu terang cokelat, berbutir lapili hingga

bongkah, menyudut hingga membundar tanggung.Berkomponen andesit,

basal, kaca gunungapi dengan masadasar tuf pasiran.Berstruktur perlapisan

bersusun atau aliran, kurang kompak, merupakan bagian yang umum.

Lava, andesit hingga basal, berstruktur aliran vesikuler, setempat terdapat

pengarangan sisa tumbuhan.Berkekar meniang, dengan bentuk segi-6 dan


2-10

kekar lempeng dengan tebal beberapa sentimeter, sebagai sisipan dalam

breksi.

Tuf, warna putih keruh kelabu pucat, berbutir pasir, halus hingga

kasar.Berkomponen andesit, basal, batuapung, dan kaca gunungapi.Sebagai

sisipan tipis dalam breksi.

Anglomerat, berbutir kerikil hingga kerakal, membundar tanggung hingga

bembundar.Berkomponen andesit, basal, batuapung, kaca gunungapi

dengan masadasar tuf lumpuran.Setempat merupakan sisipan kecil dalam

breksi.

Satuan batuan gunungapi ini umurnya lebih muda dari formasi Bojong, dan

diperkirakan berumur Plistosen hingga Holosen, menindih satuan batuan

yang lebih tua, terutama formasi Genteng dan formasi Cipacar.

Sebenarnya tidak luas, terdapat di bagian timur laut lembar, di sekitar desa

Gunung Kencana dan di sebelah barat Malingping.

Batuan gunungapi ini yang tersingkap di bagian timur laut, diduga

bersumber dari G. Salak.Sedangkan yang di sekitar desa Gunung Kencana

dari G. Karang.

5. Aluvial / Koluvial (Qa / Qal)

Merupakan endapan masa kini (endapan permukaan) yang terdiri dari

lempung sungai dan pantai, lanau, pasir, kerikil, kerakal, dan bongkah,

termasuk endapan kipas longsoran tanah dan terban, gambut.Sedang

Koluvial adalah endapan longsoran yang terdiri dari campuran breksit

pasir, kerikil, kemungkinan bongkah dan lempung.

Satuan ini merupakan endapan sungai, tersingkap pada beberapa muara

sungai disepanjang pantai selatan, antara lain sungai Cimanja, Cisolok,

Cisawarna, Cimandur, dan di sekitar Panyawungan atau Pagelaran.Pada

beberapa tempat endapan sungainya menjemari dengan endapan undak

yang cukup tebal.

Satuan geologi lokasi rencana PLTM Bulakan dapat diringkaskan dalam

Tabel 2-1.


2-11

Tabel 2-1 Ringkasan Satuan Geologi Lokasi PLTM Bulakan

UMUR FORMASI SIMBOL PEMERIAN

Holosen Alluvial Qh Endapan Sungai (lempung, lanau, kerakal kerikil, dan bongkah juga endapan kipas)

Keselarasan

Holosen Alluvial Qal Endapan Longsoran (campuran andara lempung, pasir, kerikildan bongkah)

Keselarasan

Pliosen-Holosen Batuan Gunungapi Kuarter

Qv Batuan Gunungapi (breksi gunungapi, lava, tuf dan agglomerat dari Gn Salak dan Gn Karang)

Keselarasan

Plestosen Batuan Gunungapi Endut

Qpv Batuan Gunungapi (breksi gunungapi, lava dan tuf)

Keselarasan

Pliosen Awal Tuf Malingping Tpmt Batuan Gunungapi (breksi tufan, tuf batuapung, tuf sela, tuf dasit, lava, batupasir tufan dan lempung tufan)

Keselarasan

Miosen Awal Formasi Cimapag Tmc Batuan sedimen lokasi PLTM (breksi atau konglomerat aneka bahan, tuf, lava, kayu terkersikkan dan batuan terubah)


2-12

Gambar 2-4Peta Geologi Regional PLTM Bulakan

LEGENDA:


2-13

2.2.3 Struktur Geologi dan Tektonika

Di daerah lokasi proyek pengaruh kegiatan tektonika dapat dibagi dalam 3

(tiga) bagian daerah kejadiannya, yaitu: bagian utara, bagian tengah, dan

bagian selatan (Tabel 2-2). Evolusi kegiatan tektonika dan strukturnya

diperkirakan mulai dari Oligo Miosen hingga Polisen Tengah.Struktur yang

muncul pada lembar peta ini terdiri dari lipatan, lipatan busur, sesar turun,

sesar naik, sesar geser, sesar diagonal, dan sesar bongkah.Sumbu lipatan dan

lipatan busur berarah timur - barat, barat laut tenggara dan timur laut barat

daya.Jurus sesar berarah utara selatan, barat timur dan timur laut barat

daya.


2-14

Tabel 2-2 Evolusi Tektonik Daerah Banten Selatan (Lembar Leuwidamar)


2-15

2.3 KONDISI KELISTRIKAN

2.3.1 Metodologi Pelaksanaan Survei

Tujuan diadakan survei lapangan dan pengumpulan data kelistrikan adalah

untuk mengetahui kondisi kelistrikan daerah studi baik keadaan kelistrikan

saat ini maupun yang telah direncanakan oleh PLN, sehingga data-data dan

informasi yang diperoleh dapat dijadikan tolak ukur untuk menganalisis

kebutuhan listrik saat ini, perkiraan potensi yang dihasilkan oleh PLTM dan

ramalan beban kelistrikan.

2.3.2 Hasil Survey

Berdasarkan survey di lapangan sistem kelistrikan yang ada di Bulakan

Kecamatan Gunung Kencana, kebutuhan listrik di daerah tersebut dilayani dari

Gardu Induk Saketi, yang melewati penyulang 20 kV Wortel.

Kondisi tegangan pangkal untuk GI Saketi adalah 20,1 kV dengan

tegangan ujung (tanpa AVR) sebesar 17 kV

Panjang main line Penyulang Bayan ini adalah 65,2 kms (127,3 kms total

panjang dengan percabangan), tegangan ujung JTM sebesar 18,69 kV

dan tegangan JTR sebesar 192 V dengan penampang main line A3CS 150

Daerah yang dilayani meliputi sebagian besar kecamatan Banjarsari,

Gunung Kencana, Cijaku, dan Cigemblong dengan jumlah konsumen

7.689 pelanggan dengan lokasi terpencar

Beban siang yang terjadi pada penyulang ini adalah 30 A dan pada

malam hari adalah sebesar 120 A

Beban penyulang 120 A dan jumlah gangguan dalam satu bulan 9 kali

versi UPJ dan 0 kali versi APJ

2.3.3 Analisis Kelistrikan

Berdasarkan data PLN distribusi Jawa Barat dan Banten, jumlah pelanggan di

PLN cabang Banten mencapai 21.576 pelanggan, dengan daya terpasang

13.633.400 VA.


2-16

Tabel 2-3Neraca Kelistrikan di Banten dan sekitarnya

Pasokan Permintaan

Kapasitas terpasang (2009): 3000 MW,

sehingga sekitar 600 MW memasok

Jakarta dan Bogor.

Beban puncak (2009): 2.400 MW

Pertumbuhan kebutuhan tenaga listrik

2013: 3.022 MW; 2019: 5.049 MW, atau

tumbuh 9,3%/tahun.

Rasio elektrifikasi (2011): 72,11%.

Diperlukan penambahan kapasitas

sekitar 2.650 MW untuk memenuhi

kebutuhan pada 2019.

Karena terhubungkan dalam sistem kelistrikan Jawa-Bali, maka beban

kelistrikan Banten relatif akan selalu terpenuhi. Namun, kebutuhan untuk

mengembangkan pembangkit baru dan terbarukan, khususnya di Pulau Jawa,

tetap mendesak.

Dari data yang diperoleh bahwa kebutuhan listrik di desa lokasi PLTM hanya

dilayani oleh satu unit penyulang yaitu Penyulang Wortel. Kebutuhan listrik ini

sangat tergantung dari pasokan Penyulang Bayam yang terdistribusi oleh GI

Saketi dan bila mengalami defisit akan berpengaruh pada kebutuhan konsumsi

listrik masyarakat atau pelanggan listrik yang dilayani oleh penyulang tersebut.

2.4 KONDISI LINGKUNGAN

Pengumpulan data dan informasi mengenai lingkungan di sekitar wilayah

proyek merupakan suatu usaha yang dilakukan untuk mengetahui faktor-

faktor lingkungan dan sosial ekonomi budaya. Dalam hal ini makhluk hidup

merupakan media yang dipakai sebagai penghidupan, yang akan terkena

dampak oleh adanya kegiatan (proyek) serta sebagai masukan untuk

melakukan evaluasi dalam pelaksanaan proyek dan terselenggaranya


2-17

penyampaian informasi mengenai perubahan lingkungan kepada berbagai

instansi terkait.

Selain itu juga sebagai acuan pengelolaan lingkungan maupun pemantauan

lingkungan dalam melaksanakan kegiatan proyek PLTM Bulakan.

Aspek lingkungan yang akan terkena dampak mencakup aspek fisik kimia,

aspek biologi, dan aspek sosial ekonomi budaya. Berikut ini disampaikan rona

lingkungan hidup awal dari ketiga aspek tersebut.

2.4.1 Aspek Fisik Kimiawi

Iklim yang melepati parameter suhu, kelembaban, curah hujan, arah, kecepatan

angin, dan tipe iklim.

1. Iklim

Dari pengamatan langsung di lapangan iklim daerah studi memiliki iklim

tropis cenderung panas (iklim kering panas di atas 37), sehingga kondisi

tanah kekurangan air, kering, dan tandus.

2. Suhu Udara

Temperatur udara rata-rata tahunan selama periode 2004 sampai dengan

2007 berkisar antara 30C sampai dengan 39C. Temperatur udara dari hasil

pengamatan langsung di lapangan adalah sebesar 30C.

3. Curah Hujan

Curah hujan di lokasi studi sama seperti curah hujan di daerah studi

berkisar antara 3,3 mm dan 38,5 mm.

2.4.2 Komponen Biologi

Secara umum karakteristik vegetasi yang terdapat di lokasi proyek adalah flora

darat dan biota air di sekitar proyek dilakukan dengan peninjauan langsung ke

lokasi dan mencari informasi dari penduduk.


2-18

1. Flora

Vegetasi kebun campuran yang terdapat di lokasi studi atau di sekitar lokasi

proyek PLTM Bulakan didominasi oleh tanaman Tumpangsari

(campuran).Umumnya kebun campuran terdapat di pinggir desa dan di

sepanjang sungai Ciliman.Rata-rata ukuran kebun campuran relatif

kecil.Komposisi dan strukturnya lebih menyerupai hutan kecil, tanaman

yang ditemukan pada komunitas ini antara lain Kelapa Sawit yang dikelola

oleh PT. PN wil.VIII Kertajaya dan yang dikelola masyarakat sendiri antara

lain Kelapa, Padi, Kacang-kacangan, Umbi-umbian, Kayu Mahoni, Kayu

Albasia, Kayu Juhar dan Karet. Selain berperan dalam pemenuhan

kebutuhan konsumsi pangan, juga berperan dalam proses hidrologi yaitu

sebagai water catchment area.

2. Fauna

Fauna yang ditemukan pada komunitas kebun campuran relative

beraneka.Dari kelompok unggas, beberapa spesies yang dijumpai adalah

burung tekukur, perkutut, emprit, puyuh, dan ayam hutan.

Sementara itu, fauna dari jenis reptil yang dijumpai pada saat studi, antara

lain ular, biawak, bunglon, dan kadal.Dari jenis hewan lainnya yang

ditemui adalah babi hutan dan katak.Sedangkan jenis ikan yang terdapat di

lokasi adalah ikan nila.

Binatang liar yang masih terdapat di daerah ini antara lain kucing hutan,

babi hutan, rusa, kera, ular, dan berbagai jenis unggas.

3. Biota Air

Yang berada di sepanjang sungai Ciliman antara lain: ikan emas, nila, belut,

dan ikan rubang.

2.4.3 Aspek Sosial Ekonomi Budaya

Wilayah kajian aspek sosial ekonomi dan budaya mencakup keadaan

kependudukan/demografi, karakteristik, sosial ekonomi, karakteristik sosial

budaya, kondisi keamanan, ketertiban, kesehatan masyarakat dan


2-19

lingkungan.Kecamatan Gunung Kencana berbatasan dengan sebelah utara

kecamatan Cileles, sebelah timur kecamatan Cirinten, sebelah selatan

kecamatan Cijaku, sebelah barat kecamatan Bajarsari.Lokasi PLTM ini terletak

di desa Bulakan, yaitu salah satu desa yang terdapat di kecamatan Gunung

Kencana. Desa Bulakan ini mempunyai luas lahan sebesar 71,9 ha.

1. Kependudukan

Jumlah penduduk desa Bulakan pada akhir tahun 2009 berjumlah 3794 jiwa

dengan penduduk laki-laki sebanyak 1967 jiwa dan penduduk perempuan

sebanyak 1827 jiwa dan rumah tangga yang ada sebanyak 790 rumah

tangga. Tingkat kepadatan penduduk desa Bulakan adalah 527,6 jiwa/km2

(Sumber: Data Kecamatan Gunung Kencana Oktober 2008).

2. Mata Pencaharian

Desa Bulakan yang lahannya cukup luas dan subur sehingga sebagian besar

penduduknya bekerja di sector pertanian, perkebunan rakyat dan sebagian

kecil hidup dari usaha perdagangan, industri, buruh, jasa

pemerintahan/PNS, dan TNI/Polri.

3. Persepsi Masyarakat

Persepsi masyarakat di wilayah studi terhadap kegiatan yang berjalan,

manfaat serta saran dan harapan masyarakat di wilayah studi pada

dasarnya setuju dengan adanya kegiatan tersebut untuk kepentingan

masyarakat umum dan bermanfaat khususnya masyarakat setempat, baik

yang terkena dampak ataupun yang tidak terkena dampak, tetapi mereka

juga mengatakan harus juga memperhatikan dan mencegah dampak dari

kegiatan tersebut, supaya tidak menimbulkan citra negatif terhadap

kegiatan tersebut.

Pada umumnya mereka berharap bahwa kegiatan pembangunan tersebut

dapat segera dilaksanakan dan manfaatnya dapat digunakan oleh

masyarakat sekitar daerah studi.


3-1

BAB III

3 LAYOUT PLTM

Layout sebuah sistem PLTM merupakan rencana dasar untuk pembangunan

PLTM. Pada layout dasar digambarkan rencana untuk mengalirkan air dari intake

sampai ke saluran pembuangan akhir.

PLTM Bulakan direncanakan dengan tipe runoff river, yang memanfaatkan aliran

air permukaan (sungai). Komponen sistem PLTM tersebut terdiri dari bangunan

bendung - intake sandtrap waterway headpond penstock powerhouse

tailrace. Basic lay out pada perencanaan pengembangan pada PLTM dimulai dari

penentuan lokasi intake, dimana aliran air akan dibawa ke turbin melalui saluran

penghantar dan pipa pesat, dan penentuan tempat Rumah pembangkit untuk

mendapatkan tinggi jatuhan (head) optimum dan aman dari banjir.

Lokasi titik bendung PLTM Bulakan berada di desa Bulakan, kecamatan Gunung

Kencana, berjarak sekitar 107 km dari Kota Serang, Provinsi Banten. Lokasi ini

dapat dicapai dari kota Serang dengan menggunakan kendaraan bermotor roda

empat melalui jalan raya utama yang melewati kota Pandeglang dan kota

kecamatan Saketi, menuju kota kecamatan Malingping. Jalan raya Saketi saat ini

sangat buruk kondisinya untuk dilalui kendaraan. Sementara itu, jalan alternatif

yang dapat dilewati adalah jalan raya Malingping yang melewati kecamatan

Gunung Kencana, kondisinya relatif lebih baik. Jalan masuk menuju lokasi dari

pertigaan di sekitar wilayah desa Gunung Kendeng, berjarak 12 km sebelum

kota kecamatan Malingping.

Kondisi jalan menuju lokasi bendung dapat ditempuh dengan kendaraan roda

empat hingga kampung Cisadang Hilir, setelah itu dapat dicapai hanya dengan

berjalan kaki melalui jalan setapak di area perkebunan milik masyarakat.

Layout PLTM Bulakan dapat dilihat pada Gambar 5-1 berikut.


3-2

Gambar 5-1 Layout PLTM Bulakan


3-3

3.1 PENENTUAN LOKASI BENDUNG DAN INTAKE

Aspek yang mempengaruhi dalam pemilihan lokasi bendung adalah :

1. Pertimbangan Topografi

Lembah sungai yang sempit berbentuk huruf V dan tidak terlalu dalam adalah

lokasi yang ideal untuk lokasi bendung, karena pada lokasi ini volume tubuh

bendung dapat menjadi minimal. Apabila sudah ditemukan lokasi yang secara

topografis ideal untuk lokasi bendung, keadaan topografi di daerah

tangkapan air juga perlu diperiksa: apakah topografinya terjal sehingga

mungkin terjadi longsoran atau tidak. Topografi juga harus dikaitkan dengan

karakter hidrograf banjir, yang akan mempengaruhi kinerja bendung.

2. Kemantapan Geoteknik Pondasi Bendung

Pertimbangan geoteknik diperlukan untuk mengetahui daya dukung pondasi

bendung dan kemungkinan terjadinya erosi buluh di bawah dan samping

tubuh bendung, serta ketahanan batuan terhadap gerusan.

Perlu diperhatikan pada saat pelaksanaan konstruksi bendung, diusahakan

untuk tidak memanfaatkan batuan yang berada di hilir bendung, boleh

mengambil batuan bolder yang berada di udik bendung dan boleh bolder

diturunkan ke hilir bendung untuk menahan golakan karena energi air makin

tinggi.

3. Pengaruh Hidraulik

Keadaan hidraulik yang paling ideal adalah bila ditemukan lokasi bendung

pada sungai yang lurus. Pada lokasi ini arah aliran sejajar, sedikit arus

turbulen, dan kecenderungan gerusan dan endapan tebing kiri kanan relatif

sedikit.

Setelah terbangun bendung dipastikan akan terjadi endapan, oleh karenanya

direncanakan agar endapan tidak di daerah intake (pengambilan air), maka

direncanakan bangunan flushing untuk membuang endapan pasir dan koral

di daerah bangunan pengambilan air.


3-4

4. Ruang Untuk Bangunan Pelengkap Bendung

Meskipun telah dijelaskan diatas bahwa lembah sempit adalah pertimbangan

topografis yang paling ideal, tetapi juga harus dipertimbangkan tentang

perlunya ruangan untuk keperluan bangunan pelengkap bendung. Bangunan

tersebut adalah bangunan pengambil, kolam pengendap, dan saluran

penguras lumpur.

5. Kolam pengendap pasir

Sungai ini pada prinsipnya membawa sedimen pasir, apabila bendung

dibangun tidak terlalu tinggi (3 m) dan dasar saluran pembawa di intake

hanya berbeda di bawah 1.5 m dengan dasar penguras, maka diperlukan

bangunan sand trap (kolam pengendapan pasir). Tetapi apabila bangunan

bendung cukup tinggi, sehingga perbedaan antara dasar intake dengan lantai

di sungai cukup besar, maka tidak diperlukan sand traps karena pasir tidak

akan meloncat terlalu tinggi.

6. Tingkat kemudahan pencapaian

Dalam tahap pelaksanaan inilah dipertimbangkan tingkat kemudahan

pencapaian dalam rangka mobilisasi alat dan bahan serta demobilisasi setelah

selesai pelaksanaan fisik. Memasuki tahap operasi dan pemeliharaan

bendung, tingkat kemudahan pencapaian juga amat penting. Kegiatan

pemeliharaan, rehabilitasi, dan inspeksi terhadap kerusakan bendung

memerlukan jalan masuk yang memadai untuk kelancaran pekerjaan.

Dengan pertimbangan diatas ditetapkan lokasi bendung berada pada titik

kordinat geografis: 6 38' 34.20" LS - 106 3' 11.78" BT.


3-5

3.2 PERENCANAAN KOMPONEN SIPIL PLTM

3.2.1 Konstruksi Bendung

Tipe bendung yang direncanakan adalah bendung pelimpah cyclop dengan

lapisan beton bertulang Kelas A. Untuk meminimumkan harga bendung, maka

bendung didesain serendah mungkin namun tetap dapat befungsi untuk

mengalihkan air ke intake dan aman terhadap bahaya banjir baik bagi bendung

sendiri maupun bangunan disekitarnya. Dalam merencanakan lebar bendung

dipengaruhi oleh lebar sungai yang akan dibendung dan debit banjir rencana

yang dipakai, dalam hal ini memakai debit rencana periode 100 tahun untuk

disain.

Dalam perhitungan bendung, hal-hal yang perlu diperhatikan adalah bagaimana

dalam mendesain bendung yang aman dan efisien baik dari segi kekuatan dan

materialnya tidak terlalu boros. Karakteristik bendung yang harus diperhatikan

antara lain: dimensi bendung, gaya-gaya yang bekerja, tinggi bendung, lebar

bendung, pangkal bendung, aliran balik air, dan peredam energi.

Berdasarkan analisa yang dilakukan dengan melihat lokasi dan kondisi topografi

yang ada, maka bendung yang direncanakan adalah bendung dengan tipe mercu

bulat dengan satu jari-jari, kemiringan hilir 1:1 dan menggunakan peredam energi

tipe MDS. Diharapkan dengan desain tersebut bendung aman terhadap gaya-

gaya luar dan efisien dalam pemakaian material, sehingga dapat menghemat

waktu dan biaya dalam proses konstruksi.

A. Lebar Bendung

Lebar bendung, yaitu jarak antara pangkal-pangkalnya (abutment), sebaiknya

sama dengan lebar rata-rata sungai pada bagian yang stabil. Di bagian ruas

bawah sungai, lebar rata-rata ini dapat diambil pada debit penuh (bankful

discharge); di bagian ruas atas mungkin sulit untuk menentukan debit penuh.


3-6

Dalam hal ini banjir rata-rata tahunan dapat diambil untuk menentukan lebar

rata-rata bendung.

Lebar maksimum bendung hendaknya tidak lebih dari 1.2 kali lebar rata-rata

sungai pada ruas yang stabil.

Lebar total bendung tidak seluruhnya dimanfaatkan untuk melewatkan debit air

karena adanya pilar dan bangunan penguras, jadi lebar bendung yang

bermanfaat untuk melewatkan debit disebut lebar efektif (Be), yang dipengaruhi

oleh tebal pilar dan koefisien kontraksi pilar serta pangkal bendung. Untuk lebih

jelas dapat diperhatikan seperti pada Gambar 5.2.

Dalam menentukan lebar efektif perlu diketahui mengenai eksploitasi

bendung, dimana pada saat air banjir datang pintu penguras dan pintu

pengambilan harus ditutup. Hal ini dimaksudkan untuk mencegah masuknya

benda yang terangkut oleh banjir yang dapat menyumbat pintu penguras bila

pintu terbuka dan air banjir masuk ke saluran induk.

Sumber: Kriteria Perencanaan Bangunan Utama (KP-02)

Gambar 5-2 Lebar Efektif Bendung

B1e

B1

B2e

B2

Bs

B3

H1

II

Bs = 0.8Bs

B = B1 + B2 + B3Be = B1e + B2e + Bs

ka.H1

Kp.H1 Kp.H1 Kp.H1 Kp.H1

Ka.H1

pembilas

I II

I

H1


3-7

Lebar efektif mercu (Be) dihubungkan dengan lebar mercu yang sebenarnya (B),

yakni jarak antara pangkal-pangkal bendung dan/atau tiang pancang, dengan

persamaan berikut:

Be = B 2 (nKp + K a) H1

dimana: n = jumlah pilar

Kp = koefisien kontraksi pilar

Ka = koefisien kontraksi pangkal bendung

H1 = tinggi energi, m

Harga harga koefisien Ka dan Kp diberikan pada Tabel 5-1.

Tabel 5-1 Harga-harga Koefisien Ka dan Kp

Bentuk Pilar Kp

Untuk pilar berujung segi empat dengan sudut sudut yang dibulatkan pada jari-jari yang hampir sama dengan 0,1 dari tebal pilar

0,02

Untuk pilar berujung bulat 0,01

Untuk pilar berujung runcing 0

Bentuk Pangkal Tembok Ka

Untuk pangkal tembok segi empat dengan tembok hulu pada 900 ke arah aliran

0.20

Untuk pangkal tembok bulat dengan tembok hulu pada

900 ke arah aliran dengan 0,5 H1> r > 0.15 H1 0.10

Untuk pangkal tembok bulat di mana r > 0.5 H1 dan

tembok hulu tidak lebih dari 450 ke arah aliran 0



3-8

Dari hasil pengukuran di lapangan, lebar rata-rata Sungai Lae Bulakan di titik

bendung adalah 22 m. Sehingga,

Bp = (1 1.2)Bap

= 22,0 m 26,4 m

Dimana:

Bp : lebar pelimpah

Bap : lebar alur penuh

Dengan pertimbangan ekonomis guna mengurangi tinggi sayap bendung di hulu,

maka diambil lebar pelimpah adalah 25 m.

B. Perencanaan Mercu

Bendung dengan mercu bulat memiliki harga koefisien debit yang jauh lebih

tinggi (44%) dibandingkan dengan koefisien bendung ambang lebar. Pada sungai,

ini akan banyak memberikan keuntungan karena bangunan ini akan mengurangi

tinggi muka air hulu selama banjir. Harga koefisien debit menjadi lebih tinggi

karena lengkung streamline dan tekanan negatif pada mercu.

Persamaan tinggi energi-debit untuk bendung ambang pendek dengan

pengontrol segi empat adalah:

Q = Cd 2/3 gb3/2 H1 1,5

di mana:

Q = debit, m3/dt

Cd = koefisien debit (Cd = C0C1C2)

g = percepatan gravitasi, m/dt2 ( 9,8)

b = panjang mercu, m

H1 =tinggi energi di atas mercu, m


3-9

Koefisien debit Cd adalah hasil dari:

- C0 yang merupakan fungsi H1/r (Gambar 5-3)

- C1 yang merupakan fungsi p/H1 (Gambar 5-4), dan

- C2 yang merupakan fungsi p/H1 dan kemiringan muka hulu bendung

(Gambar 5.5)

C0 mempunyai harga maksimum 1,49 jika H1/r lebih dari 5,0 seperti

diperlihatkan pada Gambar 5-3.


Gambar 5-3 Harga-harga Koefisien C0 Untuk Bendung Ambang Bulat Sebagai Fungsi Perbandingan H1/r

00.6

1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0

0.7

0.8

0.9

1.0

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

xxxxxxxxx

xx

xx

x

+ +

koef

isie

n C

o

catatan sahih jika P/H1 > 1.5

x r = 0.025 m. - G.D.MATTHEW 1963 perbandingan H1/ro r = ............. - A.L. VERWOERD 1941+ r = 0.030 m. - A.W.v.d.OORD 1941 r = 0.0375 m. L.ESCANDE & r = 0.075 m. F.SANANES 1959


3-10


Gambar 5-4 Koefisien C1 Sebagai Fungsi Perbandingan P/H1


Gambar 5-5 Harga-Harga Koefisien C2 Untuk Bendung Mercu Tipe Ogee Dengan Muka Hulu Melengkung (USBR, 1960)

0

0.7

0.8

0.9

1.0

1.0 2.0 3.0

Fakt

or p

engu

rang

an k

oefis

ien

debi

t C1

perbandingan P/H1

+ w.j.v.d. OORD 1941

P/H1 ~ 1.5

0.99

++

+

H1

V1 /2g2

kemiringan sudut terhadap garis vertikal1:0.33 1826'1:0.67 3341'1:1 4500'

koef

isie

n ko

reks

i C2

perbandingan P/H1

1:11:0.67

1:0.33

00.98

1.00

1.02

1.04

0.5 1.0 1.5

p


3-11

Harga-harga koefisien koreksi untuk pengaruh kemiringan muka bendung

bagian hulu terhadap debit diberikan pada Gambar 5.5. Harga koefisien koreksi,

C2, diandaikan kurang lebih sama dengan harga faktor koreksi untuk bentuk-

bentuk mercu tipe Ogee.

Dari hasil perhitungan, dengan debit rencana bendung Q100 tahun = 339,36

m3/detik, didapat nilai tinggi muka air banjir di atas mercu H1 = 3.49 m.

Penampang bendung PLTM Bulakan dapat dilihat pada gambar-gambar berikut.

Gambar 5-6 Potongan Memanjang Bendung

Gambar 5-7 Potongan Melintang Bendung

C. Pembangunan Bendung


3-12

Ada dua cara pembangunan bangunan bendung yaitu:

1. Menggunakan Saluran Pengelak

Penggunaan saluran pengelak sangat cocok diterapkan untuk sungai yang

lebarnya sempit. Saluran pengelak direncanakan dengan dimensi untuk debit

2 tahunan. Tanggul pengarah dibangun dengan dimensi cukup untuk debit

banjir 2 tahunan. Bangunan pengarah ini bisa digunakan dengan geotubes

dengan diisi pasir dan ditengah bangunan pengarah dipasang geomembran

untuk menahan aliran air dari luar ke bagian pembangunan bendung.

2. Menggunakan Cofferdam

Apabila menggunakan cara pembangunan setengah setengah dari bangunan

bendung maka yang pertama dibangun adalah bangunan bendung yang ada

pintu pengurasnya degan dimensi pitu penguras mampu untuk dialiri debit

2 tahunan. Tanggul penutup sementara sebaiknya dirancang dengan

menggunakan geotube dengan dimensi cukup kuat menahan terjangan aliran

sungai dengan kecepatan pada saat banjir 2 tahunan.Pada bagian tengah

tanggul penutup dipasang geomembran untuk menahan rembesan air supaya

tidak masuk pada bagian sungai yang sedang dibangun bangunan bendung.

Untuk lokasi bendung Bulakan, disarankan untuk menggunakan sistem

cofferdam karena penampang sungai cukup lebar untuk dibendung sebagian.

Selain itu, metode ini tidak memerlukan lahan tambahan untuk digunakan

sebagai saluran pengelak. Musim kering yang cukup panjang di wilayah ini akan

lebih memudahkan optimalisasi pelaksanaan di lapangan. Sedangkan pada saat

musim hujan terutama sekitar bulan Januari-Februari, pekerjaan diperkirakan

akan kurang maksimal karena aliran sungai Ciliman yang cukup deras sehingga

pengerjaan bangunan yang berada di badan sungai harus dimaksimalkan pada

musim kemarau.


3-13

3.2.2 Dimensi Intake

Bangunan pengambil (intake) berfungsi untuk mengarahkan aliran air dari sungai

ke saluran pembawa. Bangunan pengambil dilengkapi dengan pintu air yang

berfungsi sebagai pengontrol besaran air yang akan masuk ke saluran pembawa.


Gambar 5-8 Tipe Pintu Pengambilan

Kapasitas pengambilan harus sekurang kurangnya 120% dari kebutuhan

pengambilan (dimension requirement) guna menambah fleksibilitas dan agar

dapat memenuhi kebutuhan yang lebih tinggi selama umur proyek.

Untuk menghitung bukaan pada pintu intake dapat menggunakan persamaan:

zgabQ 2=

Dimana:

Q = debit, m3/dt

= koefisien debit, untuk bukaan di bawah permukaan air dengan tinggi

energi, =0.8

b = lebar bukaan, m

a = tinggi bukaan, m

g = percepatan grafitasi, m/dt2

ap

z

a

t

h

d

bp

z

a

n

h

d

p 0.50 - 1.50 md 0.15 - 0.25 mz 0.15 - 0.30 mn 0.05 mt 0.10 m


3-14

z = kehilangan tinggi energi pada bukaan, m

Perencanaan bangunan pengambil adalah sebagai berikut:

Debit Kebutuhan PLTM (120% dari kebutuhan pengambilan) = 12,00 m3/detik.

Lebar pintu intake direncanakan b = 2,00 m (2 unit).

Maka bukaan pintu adalah:

No. a b H Q (m) (m) (m) (m3/s)

1 1.00 4.00 0.80 0.15 5.49 2 1.00 4.00 0.80 0.20 6.34 3 1.00 4.00 0.80 0.25 7.09 4 1.00 4.00 0.80 0.30 7.76 5 1.00 4.00 0.80 0.35 8.39 6 1.50 4.00 0.80 0.15 8.23 7 1.50 4.00 0.80 0.20 9.51 8 1.50 4.00 0.80 0.25 10.63 9 1.50 4.00 0.80 0.30 11.65 10 1.50 4.00 0.80 0.35 12.58

1.50 4.00 0.80 0.32 12.00 OK!

Gambar 5-9 Potongan Memanjang Intake


3-15

3.2.3 Dimensi Sand Trap

Walaupun telah ada usaha untuk merencanakan sebuah bangunan pengambilan

dan pengelak sedimen yang dapat mencegah masuknya sedimen ke dalam

saluran pembawa (waterway), masih ada banyak partikel-partikel halus yang

masuk ke dalam system saluran tersebut. Untuk mencegah agar sedimen ini tidak

mengendap di seluruh saluran pembawa, bagian awal dari saluran pembawa

persis di belakang pengambilan direncanakan untuk dibuat bangunan yang

berfungsi sebagai kantong lumpur.

Kantong lumpur itu merupakan pembesaran potongan melintang saluran sampai

panjang tertentu untuk mengurangi kecepatan aliran dan memberi kesempatan

kepada sedimen untuk mengendap.

Untuk menampung endapan sedimen ini, dasar bagian saluran tersebut

diperdalam atau diperlebar. Tampungan ini dibersihkan tiap jangka waktu

tertentu dengan cara membilas sedimennya kembali ke sungai dengan aliran

terkonsentrasi yang berkecepatan tinggi.


Gambar 5-10 Skema Kantong Lumpur (Sand Trap)

wH =

vL , dengan v =

HBQ

di mana: H = kedalaman aliran saluran, m

w = kecepatan endap partikel sedimen, m/dt

L = panjang kantong lumpur, m

H H

L B

A

w

v

w

v

C


3-16

v = kecepatan aliran air, m/dt

Q = debit saluran, m3/dt

B = lebar kantong lumpur, m

ini menghasilkan: LB = WQ

Ukuran butir yang harus diendapkan bergantung kepada kapasitas angkutan

sedimen di jaringan saluran selebihnya.Dianjurkan bahwa sebagian besar (60-

70%) dari pasir halus terendapkan.


Gambar 5-11 Hubungan Antara Diameter Saringan dan Kecepatan Endap Untuk Air Tenang

Perencanaan bangunan pengambil adalah sebagai berikut:

0.02

0.04

0.06

0.080.10

0.20

0.40

0.60

0.801.00

2.00

4.00

6.008.00

10.00

0.2 0.4 0.61

2 4 6 810

20 40 60100 mm/dt = 0.1 m/dt

0.2 0.40.6 1 2 4

kecepatan endap w dalam mm/dt-m/dt

diam

eter

aya

k do

dal

am m

m

t=0

10 20

30 4

0

Red

= 0

.001 R

ed =

0.0

1

Red

= 0

.1

Red

= 1

Red

= 1

0

Red

= 1

00

Red

= 1

000

F.B=

0.3

F.B=

0.7

F.B=

0.9

F.B=

1.0

1

2

4

68

10

Ps = 2650 kg/m Pw = 1000 kg/m F.B = faktor bentuk = C a.b(F.B = 0.7 untuk pasir alamiah)c kecil ; a besar ; b sedanga tiga sumbu yang saling tegak lurusRed = butir bilangan Reynolds = w.do/U


3-17

Debit rencana sandtrap = 12,00 m3/det

Panjang rencana sandtrap = 70,0 m

Lebar rencana sandtrap = 8,0 m

Diameter partikel rencana = 0,20 mm

Suhu air rata-rata = 20 C

Kecepatan aliran rencana = 0.40 m/det

Kandungan sedimen = 0.05 kg/m3

Waktu pembilasan = 365 hari

Dari hasil perhitungan diperoleh:

Waktu sedimentasi t = 70,83 detik

Panjang minimum sandtrap (kondisi statis) = 28,33 m < 70,00 m OK!

Kecepatan endap sedimen = 0.03 detik

Kecepatan endap efektif = 0.03 detik

Waktu pengendapan (kondisi turbulence) = 123,59 detik

Panjang minimum sandtrap (kondisi turbulence) = 49,44 m < 70,00 m OK!


3-18

Gambar 5-12 Potongan Memanjang Sand Trap

Gambar 5-13 Potongan Memanjang Pelimpah Sand Trap


3-19

3.2.4 Perhitungan Saluran Pembawa (Waterway)

Saluran pembawa berfungsi untuk mengalirkan aliran air dari bangunan

pengambilan (intake) ke kolam penenang (forebay). Selain pengoperasian dan

perawatan yang cukup mudah, penggunaan saluran pembawa ini memiliki nilai

kehilangan energi yang kecil. Penggunaan batu atau beton dalam pembuatan

saluran pembawa diperlukan untuk mencegah kebocoran dan erosi saluran.

Saluran pembawa harus memiliki kecepatan yang rendah, dimaksudkan agar

tidak terjadi erosi dan aliran airnya tidak membawa sedimen. Terdapat beberapa

nilai minimum dan maksimum kecepatan tergantung dari tipe saluran pembawa,

dapat dilihat pada tabel di bawah ini.

Tabel 5-2 Nilai Kecepatan Saluran Pembawa

No Tipe Saluran Kecepatan Max

(m/det) Kecepatan Min

(m/det) 1 Soil 0.6 0.30 2 Stone Masonry 2.00 0.30 3 Concrete 3.00 0.30

Sumber: Kriteria Perencanaan Saluran (KP-04)

Rumus yang digunakan untuk dimensi saluran pembawa adalah

Manning/Strickler Formula. Rumus ini digunakan untuk open channel flow.

21

32

IRKV =

Dimana:

Q = Debit kebutuhan (m3/det)

I = Kemiringan saluran

R = Jari-jari hidraulik (m)

K = Koefisien strickler (1/n)


3-20

Tabel 5-3 Nilai Koefisien Strickler

(i) Irrigation Canal Canal condition Stricklers (K)

Earth lined and unlined canals Q: over 10 m3/s 45

Q: between 5 and 10 m3/s 42.5

Q: between 1 and 5 m3/s 40

Q: between 1.0 m3/s 35

Lined canal/structure (a) Concrete 70

(b) Masonry 60

(ii) Drainage Canal Main Drain System Stricklers (K)

h > 1.50 m 30

h 1.50 m 25

h = water depth in channel,m

Sumber: Kriteria Perencanaan Saluran (KP-04)

Perencanaan saluran pembawa adalah sebagai berikut:

Debit rencana PLTM = 10,00 m3/detik.

Debit perencanaan dimensi saluran (110% dari debit rencana) = 11,00 m3/detik

Saluran pembawa direncanakan berbentuk trapesium dari pasangan batu yang

diplester.

Untuk menampung limpasan air hujan maupun alur-alur dari atas bukit, saluran

pembawa dilengkapi dengan saluran drainase dan box control serta gorong-

gorong di beberapa lokasi.


3-21

Gambar 5-14 Saluran Pembawa (Waterway)

3.2.5 Perhitungan Kolam Penenang (Forebay)

Kolam Penenang (forebay) direncanakan untuk mereduksi arus turbin sebelum

aliran masuk ke dalam pipa pesat (penstock) dan tidak direncanakan sebagai

reservoir air untuk jangka waktu tertentu. Kolam penenang juga berfungsi

sebagai saringan akhir sebelum air masuk ke dalam penstock dan akhirnya ke

turbin. Pada rencana PLTM Bulakan, bak penenang direncanakan pada posisi

dengan kordinat geografis 6 37 37,55 LS ; 106 1 56,65 BT.

Beberapa kriteria yang perlu diperhatikan dalam perhitungan dimensi bak

penenang:

Lebar kolam penenang disyaratkan minimum 3 x lebar saluran pembawa.

Sedangkan panjang kolam adalah 2 x lebarnya. Ketentuan tersebut guna

menjamin aliran steady di pipa penstock dan mampu meredam tekanan balik

pada saat penutupan aliran di pipa penstock.

Kolam penenang direncanakan dengan menetapkan kecepatan vertikal

partikel sedimen 0.03 m/det.


3-22

Pipa pesat ditempatkan 50 cm di atas dasar kolam untuk menghindarkan

masuknya batu atau benda-benda yang tidak diijinkan terbawa memasuki

turbin, karena berpotensi merusak runner turbin.

Pipa pesat ditempatkan pada jarak minimum 4 x D (diameter pipa pesat) dari

muka air untuk menjamin tidak terjadi turbulensi dan pusaran yang

memungkinkan masuknya udara bersama aliran air di dalam pipa pesat

Kolam penenang dilengkapi trash rack untuk mencegah sampah dan benda-

benda yang tidak diinginkan memasuki pipa pesat bersama aliran air.

Untuk keperluan pembuangan endapan sedimen, kolam penenang dilengkapi

dengan pintu penguras.

Kolam penenang juga dilengkapi dengan pelimpas yang direncanakan untuk

membuang kelebihan debit pada saat banjir. Bangunan bak penenang dan

saluran pembawa direncanakan terjaga ketinggian permukaan pada saat

banjir sampai maksimum 25% dari debit desain.

Konstruksi kolam penenang dan sand trap berupa pasangan batu diplester

dengan dasar bak berupa cor-an beton tumbuk (tanpa tulangan) kedap air.

Perhitungan:


Debit perencanaan dimensi saluran (110% dari debit rencana) = 11,00 m3/detik

Lebar = 12,0 m

Panjang = 24,0 m

Kedalaman = 4,24 m


3-23

Gambar 5-15 Potongan Memanjang Kolam Penenang (Forebay)


3-24

3.2.6 Pipa Pesat (Penstock)

Pipa pesat (penstock) adalah pipa yang yang berfungsi untuk mengalirkan air

dari kolam penenang (forebay). Perencanaan pipa pesat mencakup pemilihan

material, diameter penstock, tebal dan jenis sambungan (coordination point).

Pemilihan material berdasarkan pertimbangan kondisi operasi, aksesibility, berat,

sistem penyambungan dan biaya. Diameter pipa pesat dipilih dengan

pertimbangan keamanan, kemudahan proses pembuatan, ketersediaan material

dan friction losses seminimal mungkin. Ketebalan penstock dipilih untuk

menahan tekanan hidrolik dan surge pressure yang dapat terjadi.

Data dan asumsi awal perhitungan pipa pesat:

Material pipa pesat menggunakan plat baja diroll dan dilas (welded rolled steel)

Hal ini dipilih sebagai alternatif terbaik untuk mendapatkan biaya terkecil.

Material yang digunakan adalah mild steel (ST 37) dengan kekuatan cukup.

Head losses pada sistem pemipaan (penstock) diasumsikan sekitar 2%

terhadap head gross.

A. Diameter Penstock

Diameter penstock ditentukan berdasarkan sudut rata-rata penstock dan debit

rencana dengan menggunakan persamaan berikut:

( ) 5.0273.1 optVQD =

Dimana:

D = Diameter penstock (m)

Q = Debit rencana, m3/det

Vopt = Kecepatan optimum, m/det


3-25

Kecepatan optimum penstock didapatkan dari grafik di bawah ini:

Sumber: Manual and Guidelines for Micro-hydropower Development in Rural

Electrification Vol. I, JICA, June 2009

Gambar 5-16 Hubungan Antara Vopt Penstock dan Sudut Rata-rata Penstock

Ap = Hp/Lp

Dimana:

Ap = Sudut rata-rata penstock

Hp = Beda tinggi antara forebay dan powerhouse

Lp = Panjang penstock


3-26

Perhitungan:

Debit rencana = 10,00 m3/det

Hp = 77,0 m

Lp = 420,0 m

Ap = 0,1833

Dari grafik didapat Vopt = 2,0 m/det

Dengan menggunakan persamaan di atas, didapat nilai D = 2,52 m

Digunakan D = 2,50 m

Cek kecepatan di penstock:

Q = 10,0 m/det

A = 4,91 m2

V = 2,04 m/det < Vmax penstock = 3 m/det OK!

B. Tebal Pelat Penstock

Ketebalan pipa perlu ditambah dengan faktor korosi (fk). Ketebalan korosi yang

diizinkan untuk pipa pesat adalah antara 1 3 mm. sehingga tebal pipa adalah:

t + fk, mm

Diameter dan tebal pipa pesat hasil perhitungan akan disesuaikan dengan

diameter dan tebal pipa pesat yang ada di pasaran.

Tebal minimum untuk pipa pesat adalah:

Sampai dengan diameter 0,8 m, tebal minimumnya adalah 5 mm.



Pendekatan paling sederhana untuk menghitung ketebalan minimum pipa

penstock adalah dengan menggunakan rekomendasi ASME, yakni untuk tebal

penstock minimum (mm) adalah 2,5 kali diameter pipa (m) di tambah 1.2 mm.


3-27

t min = 2,5D + 1,2 mm

Rekomendasi lain adalah:

t min = (D+508)/1400 D dalam mm.

Dari hasil perhitungan dan juga dengan mempertimbangkan ketebalan pipa

penstock yang ada di pasaran, maka direncanakan ketebalan pipa penstock

adalah 12 mm.


3-28

Gambar 5-17 Potongan Memanjang Pipa Penstock


3-29

3.2.7 Power House

Power house berupa bangunan permanen berdinding batu bata atau precast

concrete sesuai dengan persyaratannya. Lantai dibuat dari plat beton yang

mampu menahan beban peletakan sementara turbin air dan generator, dibuat

terpisah dengan fondasi turbin dan generator. Powerhouse terletak pada lokasi

dengan kordinat geografis 6 37' 23.55" LS - 106 1' 45.35" BT.

Power house direncanakan dengan ukuran (21 x 42) m = 882 m2 dan secara umum

dilengkapi antara lain:

a. Ruang Pembangkit

b. Ruang Panel dan Kontrol

c. Ruang Service yang terdiri dari:

Dapur (kitchen)

Toilet (KM/WC)

Gudang.

Fasilitas power house antara lain adalah:

a. Lampu penerangan luar dan dalam.

b. Pintu geser jenis Henderson sebagai pitu utama dengan tinggi 3.5 meter untuk

memudahkan keluar masuknya barang.

c. Ventilasi alam.

d. Portal Crane.

Luas dan layout power house sangat tergantung dari kebutuhan ruang untuk

berbagai macam peralatan yang akan ditempatkan didalamnya dan sangat

tergantung pada design mekanikal elektrikal.


3-30

Gambar 5-18 Potongan Melintang Power House

3.2.8 Tailrace

Tailrace adalah bangunan yang berfungsi mengalirkan air pada pembuangan

PLTM. Bentuk penampang yang akan direncanakan berbentuk tegak dari

pasangan batu. Seperti pada saluran pembawa (waterway), rumus aliran yang

digunakan untuk dimensi tailrace adalah Manning/Strickler Formula.

Dimensi tailrace PLTM Bulakan adalah sebagai berikut:


Debit perencanaan dimensi tailrace (110% dari debit rencana) = 11,00 m3/detik

Lebar bawah = 2 x 4,0 m

Tinggi air = 1,0 m

Talud = 1 : 0

Panjang = 155 m


3-31

3.3 PERENCANAAN KOMPONEN MEKANIKAL PLTM

Penentuan jumlah turbin diawali dengan turbin yang memerlukan debit yang

kecil atau occurance yang besar (95%), penentuan berikutnya bisa sama dengan

turbin awal atau lebih besar dari kapasitas terpasang turbin yang pertama.

Kriteria utama dalam penentuan kapasitas dan jumlah turbin adalah komposisi

yang paling optimum dari segi ekonomis. Kriteria selanjutnya adalah bagaimana

agar kapasitas turbin hanya 2 macam saja dan syarat batasnya adalah areal

lahan power house cukup untuk letak turbin bersama perangkat lainnya, serta

kemudahan membawa turbin sampai ke lokasi penempatan turbin dengan

perangkatnya (generator, dll).

Guna mendapatkan jumlah turbin terpasang yang paling optimal, dilakukan

simulasi antara kapasitas dan jumlah turbin dengan total energi yang dihasilkan

pertahunnya. Dari hasil simulasi diperoleh hasil kapasitas turbin paling optimum

adalah 2 x 3,5 MW.

3.3.1 Penentuan Jenis Turbin

Komponen mekanikal utama yang terdapat dalam PLTM adalah turbin air.

Turbin air berperan untuk mengubah energi air (energi potensial, tekanan, dan

energi kinetik) menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran poros. Putaran

poros turbin ini akan diubah oleh generator menjadi tenaga listrik. Berdasarkan

prinsip kerjanya, turbin air dibagi menjadi dua kelompok utama, yaitu:

Tabel 5-4 Jenis Turbin


3-32

Pemilihan jenis turbin berdasarkan spesifikasi lokasi dan potensi yang ada,

seperti yang diperlihatkan oleh tabel dan grafik berikut ini.

Tabel 5-5 Spesifikasi Jenis Turbin

Jenis Turbin Range Ketinggian/Head (m) Kaplan dan propeller 2 < H < 40

Francis 10 < H < 350 Pelton 50 < H < 1300

Banki/Cross-flow 3 < H < 250 Turgo 3 < H < 2500

Sumber: Manual and Guidelines for Micro-hydropower Development in Rural

Electrification Vol. I, JICA, June 2009

Gambar 5-19 Grafik Penentuan Jenis Turbin (Flow dan Hnetto)


3-33

Debit rencana PLTM Bulakan adalah 10 m3/detik dengan Hnetto 76 m. sehingga

berdasarkan tabel dan grafik di atas, jenis turbin yang tepat untuk PLTM ini

adalah jenis Francis.

Penentuan jenis turbin dapat pula dengan berdasarkan specific speed (ns).

Kecepatan spesific merupakan suatu istilah yang dipakai untuk

mengelompokkan turbin-turbin atas dasar unjuk kerja dan ukuran

perimbangannya.

Untuk turbin air, gambar berikut dapat dipergunakan sebagai acuan awal untuk

memilih jenis turbin yang sesuai. Rumus kecepatan spesifik yang dipergunakan

adalah:

43

H

Qnnq =

dimana n = kecepatan putar [rpm]

Q = laju aliran [m3/s]

H = head [m]

Gambar 5-20 Grafik Jenis Turbin Berdasarkan Kecepatan Spesifik (ns)


3-34

Tabel berikut menunjukkan hubungan antara kecepatan spesifik dengan jenis

turbin dan jumlah sudu turbin.

Tabel 5-6 Data Kecepatan Spesifik Turbin Air

No. Jenis Turbin

Kecepatan Spesifik

Roda Jalan ns

Kecepatan Spesifik

Roda Jalan nq

Kecepatan Spesifik Instalasi Turbin

qn

Head (H)

Max. [m]

Jumlah Sudu

Turbin

1 Pelton, sudu lambat, 1 nosel

5 10

1,5 3

1,5 3

2000 1000

40 30

2 Pelton, sudu normal, 1 nosel

15 20

4,5 6

4,5 6

750 600

26 22

3 Pelton, sudu normal, 2 nosel

15 20

4,5 6

6,5 8,5

750 600

26 22

4 Pelton, sudu cepat, 1 nosel

25 30 35

7,5 9

10,5

7,5 9

10,5

500 400 300

18 15 13


25 30 35

7,5 9

10,5

11 13 15

500 400 300

18 15 13


25 30 35

7,5 9

10,5

15 18 21

500 400 300

18 15 13

7 Francis, sudu lambat 60 100 150

18 30 45

18 30 45

400 250 120

12 sampai

18 8 Francis, sudu normal 200

250 60 75

60 75

80 60

12 sampai

18 9 Francis, sudu cepat 300

350 400 450

90 105 120 135

90 105 120 135

45 35 30 25

12 sampai

18

10 Kaplan atau propeler 400 600 800 1000

120 180 240 300

120 180 240 300

40 20 10 5

8 6 4 3

Catatan : T diambil sama dengan 0,84, jadi nq = 0,3 ns.

ns adalah kecepatan spesifik berdasarkan daya turbin dalam PK

qn adalah kecepatan spesifik istalasi turbin, besarnya sama dengan nq

dikalikan nz

zn adalah jumlah nosel


3-35

Jadi perlu diperhatikan apa beda kecepatan spesifik turbin dengan kecepatan

spesifik roda jalan. Yang menentukan bentuk roda jalan adalah kecepatan spesifik

roda jalan.

Sebelum memperoleh specific speed ini, perlu ditentukan besarnya putaran

runner (roda jalan) turbin (n). Putaran turbin tersebut harus disesuaikan dengan

putaran generator yang telah tersedia. Rumus untuk mencari putaran generator

adalah

Pfn .120=

f adalah frekuensi (50 Hz), dan P adalah jumlah pole yang nilanya selalu genap.

Untuk turbin pada Bulakan, setelah melalui proses iterasi untuk mendapatkan

turbin yang sesuai, ditentukan besarnya putaran turbin sebesar 750 rpm.

Dari hasil simulasi diperoleh konfigurasi turbin yang paling optimal adalah

dengan menggunakan 2 buah turbin, dimana debit maksimum total adalah

sebesar 10 m3/det. Dari hasil perhitungan kecepatan spesifik diperoleh kecepatan

spesifik maksimum sebesar 65, sehingga jenis turbin untuk lokasi PLTM Bulakan

adalah turbin Francis sudu lambat.

3.3.2 Katup

Katup masuk yang digunakan adalah tipe/jenis butterfly valve yang digerakan

dengan motor listrik.

Katup masuk akan dirancang sedemikian rupa sehingga berfungsi dengan lancar

tanpa menyebabkan vibrasi/getaran yang berlebihan serta fluktuasi tekanan yang

berbahaya pada penstock.

Katup masuk harus mampu membuka pada tinggi jatuh kotor maksimum 110 m

tanpa tekanan yang sama dan akan mampu menutup pada ketinggian tersebut

dan aliran maksimum yang sesuai ke guide vane pada saat terbuka penuh. Katup

masuk harus mampu terbuka dan tertutup dalam 180 detik dalam kondisi di atas.


3-36

3.3.3 Sistem Hidrolik

Sistem hidolik yang terdapat dalam PLTM meliputi Hydraulic Power Unit dan

Hydraulic Governor. Governor berfungsi untuk menjaga putaran turbin konstan

dengan mengatur bukaan Inlet Guide Vane. Detail komponen dalam kedua

sistem tersebut dapat dilihat pada tabel berikut :

Tabel 5-7 Detail Komponen Sistem Hidrolik

1 Hydraulic Governor 2 Hydraulic Power Unit1 Oli Tank 1 Oli Tank2 Hydraulic Oil Pump (fixed) 2 Hydraulic Variable Pump3 Hydraulic Oil Hand Pump 3 Oil Level4 Oil Level 4 Temperature Gauge5 Oil Temperature Gauge 5 Pressure Switch6 Pressure Switch 6 Test Point7 Filter Breather 7 Off Line Filter Incl. Cooler8 Pressure Gauge 8 Control Valve9 Test Point 9 Electro Motor10 Flow Control Valve 10 Relief Valve11 Throttle Valve 11 Belhousing12 Electro Motor 12 Solenoid Valve13 Relief Valve 13 Coupling14 Bellhousing 14 Proportional Valve15 Solenoid Valve 15 VT Card16 Coupling 16 Check Valve17 Return Line Filter Non Cloging 17 Manifold18 Check Valve 18 Inline Filter19 Manifold 19 Cylinder 20 Cylinder 20 Fittings, Tubing-piping, Hoses21 Fittings, Tubbing-piping, Hoses 21 Accumulator22 Accumulator 22


3-37

3.4 PERENCANAAN KOMPONEN ELEKTRIKAL PLTMH

3.4.1 Kriteria Desain

Instalasi pada sistem elektrikal dan kontrol yang dibangun pada PLTM secara

konsisten akan mengikuti standard PUIL dan IEC serta standard internasional

lainnya yang relevan.

Pencapaian faktor kehandalan yang optimal dengan memudahkan proses

dalam pengoperasian dan pemeliharaan yang mempertimbangkan pemakaian

komponen yang modular dan dapat saling tukar antar unit serta

meminimalkan jumlah suku cadang.

Peralatan sistem elektrikal dan Kontrol harus di desain untuk meminimalkan

biaya perawatan, kemudahan pengoperasian, dan kemudahan akses untuk

inspeksi, kemudahan perawatan dan penggantian suku cadang.

Pemanfaatan teknologi yang optimal dengan mempertimbangkan pemakaian

perangkat keras hasil teknologi terkini yang umum dijumpai di pasar, dan

penggunaan fiture fungsi yang menunjang produktivitas dan kehandalan.

Terjaganya keamanan personil dan peralatan selama pengoperasian dan

selama pemeliharaan peralatan pembangkit yang mempertimbangkan faktor

fail safe pada operasi peralatan memalui pengaturan mode kerja dalam

operasi dan sistem proteksi serta interlocking yang terkoordinasi.

3.4.2 Standard

Instalasi sistem elektrikal dan kontrol yang akan dibangun di PLTM ini mengacu

kepada standard sebagai berikut :

PUIL, Peraturan Umum Instalasi Listrik Standard Konstruksi Jaringan yang digunakan PLN Wilayah Jawa Barat dan

Banten

IEC, International Electrotechnical Commission NEMA, National Electrical Manufacturers Association


3-38

IEEE, Institute of Electrical and Electronics Engineers

3.4.3 Kondisi Lingkungan

Kondisi lingkungan tempat peralatan elektrikal dan control, baik yang natural

atau-pun yang dikondisikan pada PLTM yang akan dibangun ini diuraikan

sebagai berikut:

1. Klasifikasi Daerah tidak berbahaya (non hazardous area)

2. Ambient Temperature Maksimum 45C Minimum 20 C

3. Kelembaban Maksimum 95% Minimum 55%

4. Korosifitas Lingkungannya termasuk pada daerah yang tidak korosif

3.4.4 Filosofi Pemeliharaan dan Pengoperasian

Peralatan sistem elektrikal dan control, baik yang utama maupun pada sistem

pendukung didesain untuk dapat dioperasikan dengan aman oleh dua orang

operator atau teknisi yang telah memperoleh pelatihan pengoperasian PLTM ini.

Kompetensi operator atau teknisi tersebut akan dipaparkan pada bagian lain

dokumen rencana pembangunan pada proyek ini.

Pengoperasian dapat dilakukan dari ruang kontrol maupun secara lokal di area

dekat turbin-generator. Oleh karena itu beberapa status peralatan untuk

mengoperasikan pembangkit akan ditampilkan di ruang tempat pegoperasian

tersebut dilakukan.

Mode operasi sistem didesain manual, kecuali beberapa sistem seperti:

Pengaturan eksitasi generator

Pengaturan governor ( Automatic Governor Controller)

Pengaturan pembebanan generator (Automatic Load Sharing)


3-39

Sinkronisasi generator (Auto Shyncronize)

Sistem proteksi pada PLTM ini didesain secara optimum untuk melindungi

manusia dan peralatan dari kesalahan (failure) yang mungkin terjadi.

3.4.5 Spesifikasi Sistem dan Peralatan Utama Elektrikal dan Kontrol

1. Transformator

Step-up transformer akan menggunakan type pendingin dengan minyak type

SPLN 8, karena type ini cocok untuk daerah pegunungan terbuka yang

berdekatan dengan gedung pembangkit serta sekelilingnya di pagar.

Transformer harus dilengkapi oleh suatu relay dan alarm petunjuk

temperatur minyak serta penyangganya (peralatan penyangga tersebut dapat

dihilangkan untuk transformer kurang dari 1000 kVA). Penyangga

transformer bila diperlukan akan ditempatkan pada bagian dalam gedung

pembangkit dan di proteksi dengan pemutus primer.

Kapasitas transformator dipilih sebisa mungkin sama dengan output

generator. Kapasitas standard transformator yang tersedia adalah 160 kVA,

200 kVA, 250 kVA, 315 kVA, 400 kVA, 500 kVA, 630 kVA, 800 kVA, 1000 kVA,

1250 kVA, 1600 kVA, 2000 kVA, 2500 kVA, 3000 kVA, 4000 kVA.

2. Switchgear

Semua switchgear akan ditempatkan di bagian dalam gedung. Mekanisme

pengoperasian menggunakan tipe pemutus bebas dengan pemutusan listrik.

Installasi tegangan rendah (380 V) akan menggunakan Circuit Breaker udara

(ACB) dengan proteksi arus lebih integral untuk generator circuit breaker.

Circuit breaker dengan panel 20 kV lebih disukai terbuat dari metal untuk

menambah reliabilitasnya.


3-40

3. Instrumentasi

Instrumentasi minimum dibutuhkan untuk pengoperasian PLTM secara aman

antara lain adalah:

Bantalan temperatur dan level minyak

Governor Oil Pressure dan level

Penstock Pressure Gauge

Hour Run Meters

Speed Monitoring and Overspeed Device

Meteran Umum (General Metering) yaitu Machine Speed, Voltage,

Current, Killowat/Hours, Frequency, Synchroscope, Kilowatt, Kilovolt

4. Mesin Pembantu

Governor drive dan excitor suply akan diubungkan ke terminal keluaran

generator. Motor tambahan 380 V atau kontrol disuplai melalui Miniature

Circuit Breaker (MCB) pada papan stasiun suplai distribusi

5. Kabel Daya dan Instalasi Penerangan

Kabel daya dan instalasi penerangan merupakan tambahan dari kabel daya

termasuk perlengkapan governor, transformer, panel, swicthgear, swicthyard

sampai dengan tahanan penerangan 20 kV, jaringan voltage medium 20 kV,

instalasi penerangan gedung pembangkit, rumah operator dan lokasi site.

Kabel tegangan rendah untuk generator, transformer, dan panel

menggunakan satu kutub tipe NYY dengan ukuran yang sesuai pada saat ini.

Kabel tegangan 20 kV digunakan tipe N2 x SEBY 20 kv 3 x 95 dengan ukuran

yang sesuai. Sedangkan kabel yang digunakan untuk penerangan dilokasi

kerja adalah jenis twisted cable saluran lebih dengan proteksi MCCB.

Lampu yang dipasang di gedung pembangkit dan lokasi kerja adalah Mercury

160 W/220V atau lampu low pressure sodium, sedangkan untuk

fs pltmh

Documents