Kuliah BTA
http://luk.staff.ugm.ac.id/bta/
JTSL FT UGM
1
Djoko Luknanto
Kuliah BTA
http://luk.staff.ugm.ac.id/bta/
JTSL FT UGM
2
Djoko Luknanto
Kuliah BTA
http://luk.staff.ugm.ac.id/bta/
JTSL FT UGM
3
Djoko Luknanto
Kuliah BTA
http://luk.staff.ugm.ac.id/bta/
JTSL FT UGM
4
Djoko Luknanto
Kuliah BTA
http://luk.staff.ugm.ac.id/bta/
JTSL FT UGM
5
Djoko Luknanto
Kuliah BTA
http://luk.staff.ugm.ac.id/bta/
JTSL FT UGM
6
Djoko Luknanto
Kuliah BTA
http://luk.staff.ugm.ac.id/bta/
JTSL FT UGM
7
Djoko Luknanto
Kuliah BTA oleh Prof. Ir. Pragnjono Mardjikoen
http://luk.staff.ugm.ac.id/bta/
JTSL FT UGM
1
Djoko Luknanto
Kuliah BTA oleh Prof. Ir. Pragnjono Mardjikoen
http://luk.staff.ugm.ac.id/bta/
JTSL FT UGM
2
Djoko Luknanto
Kuliah BTA oleh Prof. Ir. Pragnjono Mardjikoen
http://luk.staff.ugm.ac.id/bta/
JTSL FT UGM
3
Djoko Luknanto
Kuliah BTA
http://luk.staff.ugm.ac.id/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
Jurusan Teknik Sipil FT UGM
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
D:\My Documents\Kuliah\Bangunan Tenaga Air\Soal\KTT-KTH\Soal 1.xlsb
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
Jurusan Teknik Sipil FT UGM
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
D:\My Documents\Kuliah\Bangunan Tenaga Air\Soal\KTT-KTH\Soal 1.xlsb
∑Vrerata
∑(Vrerata-Vbutuh)
Qbutuh
0
hal. 3/6
Djoko Luknanto
Bangunan Tenaga Air
Jurusan Teknik Sipil FT UGM
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
Jurusan Teknik Sipil FT UGM
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
D:\My Documents\Kuliah\Bangunan Tenaga Air\Soal\KTT-KTH\Soal 1.xlsb
hal. 5/6
Djoko Luknanto
Bangunan Tenaga Air
Jurusan Teknik Sipil FT UGM
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:
D:\My Documents\Kuliah\Bangunan Tenaga Air\Soal\KTT-KTH\Soal 1.xlsb
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