1 Djoko Luknanto

Kuliah BTA

http://luk.staff.ugm.ac.id/bta/

JTSL FT UGM

1

Djoko Luknanto

Kuliah BTA


JTSL FT UGM

2

Djoko Luknanto

Kuliah BTA


JTSL FT UGM

3

Djoko Luknanto

Kuliah BTA


JTSL FT UGM

4

Djoko Luknanto

Kuliah BTA


JTSL FT UGM

5

Djoko Luknanto

Kuliah BTA


JTSL FT UGM

6

Djoko Luknanto

Kuliah BTA


JTSL FT UGM

7

Djoko Luknanto

Kuliah BTA oleh Prof. Ir. Pragnjono Mardjikoen


JTSL FT UGM

1

Djoko Luknanto



JTSL FT UGM

2

Djoko Luknanto



JTSL FT UGM

3

Djoko Luknanto

Kuliah BTA


JTSL FT UGM

8

Djoko Luknanto

Djoko Luknanto

Bangunan Tenaga Air

Jurusan Teknik Sipil FT UGM

Soal Kolam Tando Harian & Kolam Tando Tahunan Pada daerah aliran sebuah sungai, dirancang suatu PLTA dengan terjun netto setinggi 80 m, beban puncak 850.000,00 DK dan efisiensi 98,00%. PLTA ini akan dipakai untuk melayani daerah yang mempunyai kebutuhan harian tipikal seperti tercantum dalam tabel dibawah ini. Jam Jam % P puncak % P puncak ke ke 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

37,0 32,0 27,0 24,0 27,0 37,0 66,0 84,0 90,0 83,0 70,0 46,0

13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

20,0 46,0 73,0 88,0 98,0 100,0 93,0 73,0 34,0 24,0 27,0 37,0

Data debit harian sungai selama setahun dapat diandaikan sebagai berikut: Bulan Januari Februari Maret April Mei Juni

Q harian 3

(m /detik)

454,0 551,0 579,0 536,0 428,0 348,0

Bulan Juli Agustus September Oktober Nopember Desember

Q harian (m3/detik)

252,0 139,0 196,3 256,2 416,0 450,0

Direncanakan PLTA dengan menggunakan kolam tando tahunan, saluran pengantar terbuka, kolam tando harian, pipa pesat, pendatar tekan, rumah turbin dan saluran pembuang terbuka. Ditanyakan 1 Gambar tata letak PLTA beserta bagian-bagian bangunan: kolam tando tahunan, saluran pengantar terbuka, kolam tando harian, pipa pesat, pendatar tekan, rumah turbin dan saluran pembuang terbuka (tidak perlu mencantumkan bagian-bagian yang lain). Jelaskan masing-masing fungsi bangunan! (bobot 10%) 2 Tentukan volume kolam tando harian dan kolam tando tahunan minimum yang mampu melayani kebutuhan tersebut? (bobot 50%) 3 Jelaskan konsep debit andalan dan perkirakan berapa hari dalam setahun PLTA ini dapat dioperasikan, jelaskan alasan anda. (bobot 20%) 4 Berapa kapasitas saluran pengantar terbuka dan pipa pesatnya? (bobot 10%) 5 Jika kecepatan aliran dalam pipa pesat dikehendaki sebesar 6,00 meter/detik, berapa diameter pipa pesat bulat yang harus digunakan? (bobot 10%) 6 Apakah suplesi diperlukan? Jika dibutuhkan berapa volume (m3) yang dibutuhkan dalam satu tahun?

D:\My Documents\Kuliah\Bangunan Tenaga Air\Soal\KTT-KTH\Soal 1.xlsb

hal. 1/6

Djoko Luknanto

Bangunan Tenaga Air


Jawaban Kolam Tando Harian Diketahui: Hn =

Dihitung: LF =

80,00 m

Ppuncak = Efisiensi, h = Vpipapesat = ∆t =

850.000 DK

Qpuncak =

0,98

Qrerata =

6,00 m/detik

Vol. KTH =

1,00 jam

Vol. KTT =

55,67 % 3 813,34 m /detik 3 452,76 m /detik 4 3 733,96 •10 m

3.002,52 •106 m3

Hitungan Kolam Tando Harian Data Pukul (jam) [1]

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

% Ppuncak [2]

Urutan Puncak

Rippl

Qbutuh

Qrerata-Qbutuh

∑(Vrerata-Vbutuh)

∑Vbutuh

(m3/detik)

(m3/detik)

(103 m3)

(104 m3)

[3]=[2]*Ppuncak

[4]=Qrerata-[3]

[5]=∑[4]*3600

[6]=∑[3]

37 300,94 32 260,27 27 219,60 24 195,20 27 219,60 37 300,94 66 536,81 84 683,21 90 732,01 83 675,07 70 569,34 46 374,14 20 162,67 46 374,14 73 593,74 88 715,74 98 797,07 100 813,34 93 756,41 73 593,74 34 276,54 24 195,20 27 219,60 37 300,94 Jumlah Rerata Butuh 1.336 452,76


151,82 192,49 233,16 257,56 233,16 151,82 -84,05 -230,45 -279,25 -222,31 -116,58 78,62 290,09 78,62 -140,98 -262,98 -344,31 -360,58 -303,65 -140,98 176,22 257,56 233,16 151,82 Jumlah 0,00

0,00 546,57 1239,53 2078,90 3006,11 3845,48 4392,04 4089,48 3259,87 2254,58 1454,25 1034,57 1317,61 2361,94 2644,99 2137,46 1190,73 -48,80 -1346,89 -2440,02 -2947,55 -2313,14 -1385,93 -546,57 (Max-Min)/10 733,96

0,00 108,34 202,03 281,09 351,36 430,42 538,76 732,01 977,96 1241,48 1484,51 1689,47 1824,16 1882,72 2017,41 2231,16 2488,82 2775,77 3068,57 3340,88 3554,63 3654,18 3724,45 3803,51

Lebih-Kurang ∑Vrerata

Vol KTH

Vollebih

Volkurang

(104 m3)

(104 m3)

(104 m3)

(104 m3)

[7]=∑[Qrerata]

[8]=[6]-[7]

[9]=Pos[4]

[9]=Neg[4]

Lokasi titik singgung 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00

◄ sama hasilnya ►

0,00 108,34 202,03 281,09 351,36 430,42 538,76 701,75 864,74 1027,74 1190,73 1353,72 1516,72 1679,71 1842,71 2005,70 2168,69 2331,69 2494,68 2657,67 2820,67 2983,66 3146,65 3309,65

0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 30,26 113,22 213,75 293,78 335,75 307,44 203,01 174,71 225,46 320,13 444,08 573,89 683,21 733,96 670,52 577,80 493,86 Maximum 733,96

54,66 69,30 83,94 92,72 83,94 54,66 -30,26 -82,96 -100,53 -80,03 -41,97 28,30 104,43 28,30 -50,75 -94,67 -123,95 -129,81 -109,31 -50,75 63,44 92,72 83,94 54,66 Jumlah Jumlah 895,00 -895,00 ▲ Tak berlaku ▲ hal. 2/6

Djoko Luknanto

Bangunan Tenaga Air


Hitungan Kolam Tando Harian 5000

900

813,34 4000

800

3000

700

2000

600

1000

500

Pukul 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

-1000

23

24

400

300

-2000

Debit kebutuhan (m 3/detik)

Volume

732,01

200

195,20

195,20 162,67 -3000

100 ∑Vbutuh

-4000


∑Vrerata

∑(Vrerata-Vbutuh)

Qbutuh

0

hal. 3/6

Djoko Luknanto

Bangunan Tenaga Air


Jawaban Kolam Tando Tahunan Diketahui: Hn = Ppuncak =

80,00 m

Dihitung: LF =

850.000 DK

Qpuncak =

98%

Qrerata =

Efisiensi, h = Vpipapesat =

6,00 m/detik

Vol.KTT =

55,67 % 3 813,34 m /detik

3 452,76 m /detik 6 3 3002,52 •10 m

Hitungan Kolam Tando Tahunan Data

Urutan Puncak

Lebih-Kurang

Rippl

Bulan

Jml.Hari (hari)

Qsungai

Vsungai-Vrerata

∑(Vsungai-Vrerata)

Vollebih

Volkurang

∑Vsungai

(m3/detik)

(juta m3)

(juta m3)

(juta m3)

(juta m3)

(107 m3)

[1]

[2]

[3]

[4]=V([3]-Qrerata])

[5]=∑[4]

[6]=Pos[4]

[7]=Neg[4]

[6]=∑[3]

Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Aug Sep Okt Nov Des

31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31 Jumlah 365

454 551 579 536 428 348 252 139 196 256 416 450 Rerata 383,79

3,32 0,00 237,66 237,66 338,12 575,78 215,76 791,54 -66,32 725,23 -271,54 453,69 -537,72 -84,03 -840,37 -924,40 -664,77 -1589,17 -526,53 -2115,70 -95,28 -2210,98 -7,39 -2218,37 Jumlah Max-Min -2215,05 3009,91 Urutan Puncak tak terpakai

3,32 237,66 338,12 215,76 Jumlah 794,86

-66,32 -271,54 -537,72 -840,37 -664,77 -526,53 -95,28 -7,39 Jumlah -3002,52

0,00 121,60 254,90 409,98 548,91 663,54 753,74 821,24 858,47 909,35 977,96 1085,79

Lokasi titik singgung

∑Vrerata

Vol KTT

(107 m3)

(106 m3)

[7]=∑[Qrerata]

[8]=[6]-[7]

0,00 0,00 0,00 0,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00

◄ sama hasilnya ►

0,00 121,60 254,90 409,98 548,91 670,18 787,53 908,80 1030,06 1147,42 1268,69 1386,04

0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 66,32 337,85 875,57 1715,94 2380,71 2907,24 3002,52 Maximum 3002,52

Keterangan: Q rerata sungai kurang dari Q rerata kebutuhan, jadi dibutuhkan suplesi sebesar 2.208 juta m3 setahun. D:\My Documents\Kuliah\Bangunan Tenaga Air\Soal\KTT-KTH\Soal 1.xlsb

hal. 4/6

Djoko Luknanto

Bangunan Tenaga Air


Hitungan Kolam Tando Tahunan 1600

700

1400

600

541 1200

1000 400 800 300 600

Debit sungai (m3/detik)

Volume (10 juta m3)

500

200 400

139 100

200 ∑Vsungai

Qsungai

∑Vrerata

0

0 Jan

Feb

Mar

Apr

Mei

Jun

Jul

Aug

Sep

Okt

Nov

Des

Bulan


hal. 5/6

Djoko Luknanto

Bangunan Tenaga Air


Jawaban Kolam Tando Harian & Kolam Tando Tahunan Diketahui: Hn = Ppuncak = Efisiensi, h = Vpipapesat =

80,00 m 850.000 DK 98% 6,00 m/detik

∆t =

Dihitung: LF = Qpuncak = Qrerata = Vol.KTH = Vol.KTT =

Jawaban: Gambar tata letak PLTA dapat dilihat dari diktat kuliah. Volume kolam tando tahunan Volume kolam tando harian Saluran pengantar terbuka harus mempunyai kapasitas sama dengan kapasitas rerata kebutuhan debit yaitu Pipa pesat harus mempunyai kapasitas sama dengan kebutuhan debit maksimum yaitu Diameter pipa pesat dihitung berdasarkan debit maksimum kebutuhan dan persyaratan kecepatan harus 6 m/detik Jadi luas tampang pipa pesatnya adalah Jadi diameter pipa pesatnya adalah Karena Q rerata sungai < Q rerata kebutuhan, perlu suplesi sebesar:


55,67 % 3 813,34 m /detik 3 452,76 m /detik 4 3 733,96 •10 m 6 3 3002,52 •10 m

6 3 3.002,52 •10 m 4 3 733,96 •10 m 3 452,76 m /detik 3 813,34 m /detik

2 135,56 m 13,14 m 2.207,66 juta m3

hal. 6/6

1 Djoko Luknanto

Recommend Documents