Journal of Natural Resources and Environmental Management 10 (2): 307-319. http://dx.doi.org/10.29244/jpsl.10.2.307-319
E-ISSN: 2460-5824 http://journal.ipb.ac.id/index.php/jpsl

## Kajian  kapasitas  daya  pembangkit  listrik  tenaga  air  melalui  pendekatan  debit rencana metode rasional di sub-DAS Lawe Sempali, Provinsi Aceh
Study  of  hydroelectric  power  capacity  using  the  rational  method  in  the  Lawe  Sempali  sub- watershed, Aceh Province
Devianti a , Ramayanty Bulan a , Purwana Satriyo a , Dewi Sartika b , Agustami Sitorus c
a Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh, 23111, Indonesia [+62 81360280162]
b Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik dan Desain, Universitas Nusa Putra, Sukabumi, 43155, Indonesia
c Pusat Penelitian Teknologi Tepat Guna, Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia, 41211, Indonesia
Article Info: Received: 28 - 02 - 2020 Accepted: 01 - 06 - 2020

## Keywords:
Energy, power, rainfall, river, slope

## Corresponding Author:
Purwana Satriyo Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Syiah Kuala;
Tel. +6281360280162
Email: purwana23@gmail.com
Abstract . Nowadays, electricity is a basic human need that must be available. Therefore,  efforts  to  obtain  electrical  energy  from  renewable  natural resources continue to be explored, especially water energy from watersheds and sub-watersheds. Aceh Province is a relatively widely available area of watersheds and sub-watersheds. The study aimed to analyze and categorize the potential of electric power generated by the Lawe Sempali sub-watershed, Aceh province, as a source of a hydroelectric power plant. The method used in  this  research  was  the  study  of  literature  and  field  studies.  The  rainfall analysis  of  the  ten  year  return  period  plan  was  carried  out  with  four approaches,  namely  (i)  normal  distribution  method  (ii)  normal  log distribution method, (iii) Gumbel distribution method, and (iv) Pearson III log distribution  method.  Discharge  plans  that  occur  were  analyzed  using  the rational  method.  The  categorization  of  the  power  capacity  of  hydroelectric power  plant  is  based  on  the  capacity  that  can  be  produced  by  the  sub- watershed. The results of this study were to report that the Lawe Sempali Sub- watershed has the potential to be a source of hydroelectric power generation in the category of micro-hydro and or small-hydro power plant. The capacity of  electric  power  generated  with  planned  discharge  in  the  shortest  return period (2 years) is a minimum of 23.65 KW (head 2 m) and a maximum of 2 368.31 KW (head 100 m).

## How to cite (CSE Style 8 th Edition):
Devianti, Bulan R, Satriyo P, Sartika D, Sitorus A. 2020. Kajian kapasitas daya pembangkit listrik tenaga air melalui pendekatan debit rencana metode rasional di sub-DAS Lawe Sempali, Provinsi Aceh. JPSL 10 (2): 307-319.
http://dx.doi.org/10.29244/jpsl.10.2.307-319.

## PENDAHULUAN
Perkembangan zaman menyebabkan kebutuhan energi listrik semakin meningkat. Saat ini, sumber energi listrik yang secara luas digunakan berasal dari energi berbahan bakar fosil dan sumber energi terbarukan seperti energi air, energi angin dan energi panas matahari (Malhotra, 2020; Tallaksen et al., 2020; Gielen et al., 2019). Keberadaan  sumber  energi  terbarukan  utamanya  dari  energi  air  dan  panas  matahari  sangat  melimpah  di Indonesia.  Kondisi  geografi  Provinsi  Aceh  yang  berbukit-bukit  juga  sangat  mendukung  untuk  terciptanya pemanfaatan  energi  terbarukan  dari  energi  air.  Sejumlah  daerah  aliran  sungai  (DAS)  maupun  sub-DAS
membentang dari selatan hingga ke utara di Provinsi Aceh.  Oleh karena itu, potensi pemanfaatan DAS dan sub-DAS tersebut penting untuk dikaji secara mendalam.
Pemanfaatan DAS saat ini hanya disiapkan sebagai lahan pertanian dan hutan. Beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa DAS dan sub-DAS dapat dimanfaatkan sebagai lahan pertanian (Mubarokah et al., 2020; Nugroho et al., 2018; Rotinsulu et al., 2018) dengan penjagaan lingkungan yang sangat ketat. Hal ini bertujuan untuk mengurangi dampak lingkungan dari alih fungsi lahan di dalam DAS dan sub-DAS tersebut. Namun, tinjauan  pemanfaatan  DAS  dan  sub-DAS  untuk  keperluan  sumber  pembangkit  listrik  masih  belum  banyak dilakukan, terutama untuk DAS dan sub-DAS di Provinsi Aceh. Sementara itu, DAS dan sub-DAS di Provinsi Aceh sangat banyak jumlahnya yang berpotensi dapat dimanfaatkan sebagai sumber pembangkit listrik untuk memenuhi kebutuhan listrik masyarakat disekitar daerah tersebut.
Kajian  pemanfaatan  DAS  dan  sub-DAS  diantaranya  yang  telah  dilakukan  oleh  Indra et  al. (2012)  di Sungai Munte dan Rompas (2011) di DAS Ongkak Mongondow. Indra et al. (2012) melakukan analisis debit sungai untuk kebutuhan pembangkit listrik melalui pendekatan  Metode Mock dan Nreca dengan data curah hujan  10  tahun.  Berdasarkan  analisis  tersebut,  Sungai  Munte  berpotensi  untuk  dapat  dimanfaatkan  sebagai pembangkit  listrik  tenaga  mikrohidro  dengan  potensi  daya  sebesar  5.32  MW.  Namun,  kedua  metode  yang digunakan  berfokus  pada  konsep  kesetimbangan  jumlah  air  saja.  Berbeda  dengan  hasil  penelitian  Rompas (2011)  yang  melakukan  pengukuran  langsung  di  DAS  Ongkak  Mongondow  untuk  memperkirakan  debit pembangkit listrik tersebut. Kegiatan ini membutuhkan dan menghabiskan banyak tenaga, waktu dan biaya karena  semua  data  lapangan  diukur  secara  langsung  walaupun  hasil  penelitian  kemungkinan  mempunyai akurasi yang tinggi. Penelitian ini melaporkan bahwa energi listrik yang dapat dihasilkan adalah sebesar 19.5 KW. Metode lainnya yang tidak langsung menduga debit DAS namun masih mempunyai akurasi yang handal diantaranya adalah metode rasional (Palar et al., 2013; Rapar et al., 2014; Yusup dan Handayani, 2020) dan Metode Der Weduwen (Lestari, 2016; Chairani et al., 2014). Perbedaan kedua metode ini adalah dalam analisis perhitungan intensitas hujan.
Ketersedian kajian potensi pemanfaatan sub-DAS menjadi sumber pembangkit listrik di Provinsi Aceh penting  diselidiki  secara  mendalam.  Oleh  karena  itu,  penelitian  ini  bertujuan  untuk  menganalisis  dan mengklasifikasikan potensi kapasitas daya pembangkit listrik tenaga air dari sub-DAS Lawe Sempali, Provinsi Aceh  melalui  pendekatan  debit  rasional.  Hasil  penelitian  ini  diharapkan  dapat  menjadi  acuan  dalam  upaya pendayagunaan sub-DAS Lawe Sempali oleh Provinsi Aceh sebagai sumber pembangkit listrik untuk dapat memenuhi kebutuhan listrik masyarakatnya terutama yang tinggal disekitar sub-DAS tersebut. Metode rasional dipilih dan digunakan untuk dapat menduga debit yang dihasilkan sub-DAS tersebut untuk memfokuskan hasil kajian penelitian ini.

## METODE

## Lokasi dan Waktu Penelitian
Sub-DAS Lawe Sempali merupakan salah satu sub-DAS yang terdapat di DAS Kluet Kabupaten Aceh Selatan. Sub-DAS Lawe Sempali terletak pada 3  34’12”-3  14’24” Lintang Utara dan 97  21’36”-97  36’36” Bujur  Timur  dengan  luas  57742.19  ha,  panjang  63.80  km  dan  kemiringan  sungai  0.19%.  Sub-DAS  Lawe Sempali  terletak  di  dua  kecamatan  yaitu  Kecamatan  Kluet  Timur  dan  Kluet  Tengah.  Peta  sub-DAS  Lawe Sempali disajikan pada Gambar 1.

## Metode Pengumpulan Data
Penelitian ini dimulai dengan studi literatur, studi lapangan dan melakukan analisis data. Data terkait peta administrasi,  jaringan  sungai,  peta  kelerengan  lahan,  jenis  tanah  dan  data  curah  hujan  dikumpulkan  dari berbagai dinas terkait yang terdapat di Kabupaten  Aceh Selatan  dan Provinsi Aceh.  Prosedur penelitian ini disajikan pada Gambar 2.

## Gambar 1 Peta Sub-DAS Lawe Sempali Kabupaten Aceh Selatan, Provinsi Aceh
Mul ai
Pengumpul an  dat a
Dat a  cur ah  huj an ( 2009- 2019) Peta  administrasi, jaringan  sungai,  tata guna  lahan,  jenis  tanah, dan  peta  kelerengan  DAS Anal isis  di st r ibusi cur ah  hujan  dengan
met ode  :
▪ Nor mal
▪ Log  nor mal
▪ Gumbel ▪ Log  pear son  I I I
Met ode Ter baik ? ▪ Luas  DAS
▪ Panjang  sungai
▪ El evasi  hul u
▪ El evasi  hi l ir
▪ Kemir ingan sungai
Koef isien  l i mpasan  & i nt ensit as  hujan  maksimum
Anal isis  debit   r encana  & pot ensi  daya  l i st r ik
Penent uan  t i pe  pembangki t
Sel esai
Anal isis kl asif ikasi i kl im

## Metode Analisis Data

## Analisis Klasifikasi Iklim
Tipe iklim di suatu daerah dapat diketahui dengan menganalisis curah hujan yang terjadi. Salah satu yang umum digunakan adalah klasifikasi yang ditemukan oleh Schmidt-Ferguson (Adi et al., 2017). Metode tersebut menggunakan  perbandingan  bulan  kering  dan  bulan  basah  untuk  mengklasifikasikan  iklim  di  suatu  daerah tersebut (Persamaan 1). Bulan basah ditandai dengan curah hujan lebih besar dari 100 mm per bulan. Bulan lembap ditandai dengan curah hujan antara 60 mm hingga 100 mm per bulan. Bulan kering ditandai dengan jumlah  curah  hujan  lebih  kecil  dari  60  mm  per  bulan.  Selanjutnya,  menggunakan  Tabel  1  sebagai  kriteria penentuan iklim yang ditemukan oleh Schmidt-Ferguson.
100% MW L MD N C N =  (1)
Dimana, C L -perbandingan  bulan  kering  dan  bulan  basah  (%), N MW -jumlah  bulan  basah, N MD -jumlah  bulan kering.
Tabel 1 Klasifikasi iklim berdasarkan Metode Schmidt-Ferguson Golongan Nilai C L (%) Kriteria A 0< C L <14.3 Sangat basah B 14.3< C L <33.3 Basah C 33.3< C L <60 Agak basah D 60< C L <100 Sedang E 100< C L <167 Agak kering F 167< C L <300 Kering G 300< C L <700 Sangat kering H C L <700 Luar biasa kering

## Analisis Frekuensi Curah Hujan Rencana
Perhitungan  intensitas  hujan  pada  debit  rencana  metode  rasional  dibangun  dari  data  curah  hujan berdasarkan  periode  ulang.  Analisis  frekuensi  curah  hujan  rencana  dilakukan  dengan  empat  metode  yaitu metode (i) distribusi normal, (ii) metode distribusi log normal, (iii) metode distribusi Gumbel dan (iv) distribusi log  Pearson  III.  Analisis  frekuensi  curah  hujan  rencana  dengan  metode  distribusi  normal  dihitung menggunakan  Persamaan  2.  Analisis  frekuensi  curah  hujan  rencana  dengan  metode  distribusi  log  normal dihitung menggunakan Persamaan 3. Analisis frekuensi curah hujan rencana dengan metode distribusi Gumbel dihitung  menggunakan  Persamaan  4.  Analisis  frekuensi  curah  hujan  rencana  dengan  metode  distribusi  log Pearson III dihitung menggunakan Persamaan 5. Selanjutnya jenis sebaran curah hujan tersebut dianalisis rata- rata, standar deviasi, koefisien skewness , koefisien kurtosis dan koefisien variasi.
( ) TR TR X X X K S = +  (2)
( ) ( ) ( )
TR TR LogX Log X Log X K S = +  (3) ( ) TR X X X K S = +  (4)
( ) ( ) ( ) 1 n i i TR TR Log X Log X Log X K n =             = +             
 (5)
Dimana, X TR -besarnya curah hujan rencana untuk periode ulang T tahun, X -rerata curah hujan (mm), K TR - variabel reduksi Gauss, S X -simpangan baku, S LogX -log simpangan baku, K -faktor frekuensi Gumbel.

## Analisis Debit Rencana Metode Rasional
Analisis  debit  rencana  metode  rasional  dipengaruhi  oleh  parameter  seperti  kemiringan  sungai,  waktu konsentrasi curah hujan, intensitas hujan dan koefisien aliran permukaan. Kemiringan sungai dapat dihitung menggunakan  Persamaan  6  (Hasanuddin et  al., 2019).  Waktu  konsentrasi  dapat  dihitung  menggunakan Persamaan  7  (Harjono  dan  Widhiastuti,  2019).  Intensitas  curah  hujan  dihitung  menggunakan  Persamaan  8 (Sitepu et al., 2017). Nilai koefisien aliran permukaan dapat dihitung menggunakan Persamaan 9 (Setiawan et al., 2017). Debit rencana metode rasional dapat dihitung menggunakan Persamaan 10 (Kemp et al., 2018; Palar et  al., 2013;  Rapar et  al., 2014).  Selanjutnya,  debit  puncak  digunakan  untuk  menghitung  intensitas  hujan menggunakan data lamanya hujan selama 24 jam.
1 2 100% E E S L − =  (6)
0,385 2 0,87 1000 C L T S    =      (7) 2 3 24 24 TR C X I T     =         (8) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1 1 2 2 3 3 1 2 3 ... ... n n n C A C A C A C A C A A A A  +  +  + +  = + + + + (9)
0, 278
Q C I A =    (10)
Dimana, S -kemiringan sungai (%), E 1 -elevasi tertinggi pada sungai utama, E 2 -elevasi terendah pada sungai utama, L -panjang sungai (Km), T C -waktu konsentrasi (jam), X TR -besarnya curah hujan rencana untuk periode ulang T tahun, C -koefisien aliran permukaan, C 1 , C 2 , C 3 , ..., C n -harga koefisien aliran sesuai penggunaan lahan, A 1 ,  A 2 ,  A 3 ,  ... (Suripin,  2004;  Wulandari,  2008). A n -luas  masing-masing  penggunaan  lahan, Q -debit  banjir rencana (m 3 /det), A -luas daerah aliran sungai (Km 2 ).

## Analisis Tipe Pembangkit Listrik
Tipe  pembangkit  listrik  tenaga  air  dapat  ditentukan  dengan  menghitung  potensi  daya  yang  dapat dihasilkan menggunakan Persamaan 11. Tinggi jatuh efektif ( head ) dari pembangkit juga telah dikategorikan dari hasil penelitian Singh (2009) pada Tabel 2. Selanjutnya, klasifikasi tipe pembangkit dapat dikategorikan menggunakan Tabel 3 (Singh 2009).
P Q g h  =    (11)
Dimana, P -daya (W), Q -debit rencana (m 3 /det), g -gaya gravitasi (m/det 2 ), h -tinggi jatuh efektif (m),  -efisiensi pembangkit listrik tenaga air (0.85).
Tabel 2 Klasifikasi beda tinggi jatuh efektif pembangkit listrik tenaga air
Tipe Tinggi Jatuh Efektif ( head ), (m) Tinggi 100 Sedang 30-100 Rendah 2-30
Tabel 3 Klasifikasi pembangkit listrik berdasarkan besarnya daya yang dihasilkan Tipe Kapasitas daya listrik yang dihasilkan (KW) Large-hydro >100000.1 Medium-hydro 15000.1-100 000 Small-hydro 1000.1-15 000 Mini-hydro 100.1-1 000 Micro-hydro 5.1-100 Pico-hydro <5

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Kondisi Umum Wilayah
Menurut  data  yang  dikeluarkan  BAPPEDA  (2016)  Kabupaten  Aceh  Selatan,  sub-DAS  Lawe  Sempali mempunyai  vegetasi  yang  berbeda-beda.  Klasifikasi  penggunaan  lahan  pada  kawasan  sub-DAS  tersebut disajikan pada Tabel 4. Sub-DAS Lawe Sempali terdiri dari kawasan hutan lahan kering sekunder dan primer serta  pertanian  lahan  kering.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa  sub-DAS  Lawe  Sempali  masih  mempunyai  daya dukung  yang  baik  berdasarkan  persentase  penggunaan  lahan  yang  tersedia.  Menurut  data  dari  BAPPEDA (2016)  Kabupaten  Aceh  Selatan, karakteristik  jenis  tanah  di  sub-DAS  Lawe  Sempali  berdasarkan pengelompokan United States of Agriculture (USDA) terdapat dua ordo yaitu inceptisol dan ultisol dengan persentase luasan disajikan pada Tabel 5.
Tabel 4 Penggunaan lahan sub-DAS Lawe Sempali Penggunaan Lahan Luas Lahan (ha) Persentase (%) Hutan lahan kering sekunder dan primer 57570.79 99.70 Pertanian lahan kering 171.38 0.30 Total 57742.17 100 Tabel 5 Jenis tanah sub-DAS Lawe Sempali berdasarkan USDA Jenis Tanah (USDA) Tekstur Luas (ha) Persentase (%) Inceptisol Berdebu, Lempung Debu, Lempung 49.22 0.09 Ultisol Berlempung, Berpasir 57692.95 99.91 Total 57742.17 100 Tabel 6 Klasifikasi lereng sub-DAS Lawe Sempali Kemiringan (%) Lereng Luas (ha) Persentase (%) <8 Datar 3337.46 5.78 8-15 Landai 9616.98 16.66 16-25 Agak curam 27845.36 48.22 26-40 Curam 7325.22 12.69 >40 Sangat curam 9617.15 16.66 Total 57742.17 100.00
Wilayah sub-DAS Lawe Sempali memiliki kemiringan lereng yang bervariasi yang terletak pada lahan morfologi  landai  hingga  sangat  curam  dengan  kelompok  kelerengan  disajikan  pada  Tabel  6  (BAPPEDA, 2016). Lahan dengan kemiringan lahan 0% hingga 8%, pada umumnya digunakan sebagai lahan pertanian dan kegiatan  budidaya jangka  pendek  oleh petani disekitar  sub-DAS  Lawe  Sempali.  Lahan  dengan  kemiringan 16%  hingga  25%  di  sub-DAS  lawe  Sempali  merupakan  wilayah  hutan lahan  kering  primer.  Lahan  dengan
kemiringan 26% hingga 40% di sub-DAS lawe Sempali merupakan perbukitan atau wilayah hutan lahan kering primer. Lahan dengan kemiringan lebih dari 40% di sub-DAS Lawe Sempali merupakan kawasan hutan lahan kering sekunder dan primer.

## Karakteristik Iklim
Karakteristik iklim setiap bulan dan tahunan di sub-DAS Lawe Sempali disajikan pada masing-masing Tabel 7 dan Tabel 8. Tabel 7 menunjukkan rata-rata perbandingan bulan basah dan bulan kering di sub-DAS Lawe Sempali pada bulan oktober cenderung lebih rendah dibandingkan dengan pada bulan Juni dan bulan Agustus dimana pada bulan-bulan tersebut cenderung beriklim lebih kering. Bulan Oktober merupakan periode basah dimana jumlah curah hujan tinggi. Selanjutnya pada bulan Januari, Februari dan September jumlah curah hujan semakin berkurang. Kriteria iklim per tahun terendah (kategori basah) terjadi pada 2010 dengan curah hujan rata-rata bulanan mencapai 102.58 mm. Namun, pada tahun 2013 yaitu terjadinya kemarau dengan iklim yang sangat kering dengan jumlah curah hujan rata-rata bulanan hanya mencapai 81.50 mm. Iklim digunakan untuk menganalisis dampak perubahan ketersediaan air di sub-DAS Lawe Sempali yang pada akhirnya dapat mempengaruhi  kestabilan  produksi  listrik.  Disamping  itu,  perubahan  tata  guna  lahan  juga  memberikan kontribusi terhadap parameter hidrologi di suatu DAS.
Tabel 7 Kriteria iklim per bulan Bulan Perbandingan Bulan Kering dan Bulan Basah (%) Kriteria Januari 67 Sedang Febuari 75 Sedang Maret 150 Agak kering April 50 Agak basah Mei 100 Agak kering Juni 600 Sangat kering Juli 250 Kering Agustus 300 Sangat kering September 75 Sedang Oktober 20 Basah November 40 Agak basah Desember 40 Agak basah Tabel 8 Kriteria iklim per tahun Tahun Perbandingan Bulan Kering dan Bulan Basah (%) Kriteria 2009 100 Sedang 2010 25 Basah 2011 150 Agak kering 2012 67 Sedang 2013 350 Sangat kering 2014 100 Sedang 2015 60 Agak basah 2016 133 Agak kering 2017 43 Agak basah 2018 83 Sedang

## Curah Hujan Rencana
Sifat statistik dari distribusi frekuensi curah hujan pada metode normal dan Gumbel yang terdapat di sub- DAS Lawe Sempali disajikan pada Tabel 9. Curah hujan rata-rata selama 10 tahun adalah sebesar 225.30 mm. Standar  deviasi  dari  data  curah  hujan  10  tahun  tersebut  adalah  sebesar  60.8259.  Koefisien  kemencengan, koefisien kurtosis dan koefisien variasi data curah hujan 10 tahun menggunakan metode normal dan Gumbel tersebut masing-masing adalah 0.8952, 7.6554, dan 0.270. Disamping itu, sifat statistik dari distribusi frekuensi curah hujan pada metode log normal dan log Pearson III yang terdapat di sub-DAS Lawe Sempali disajikan pada Tabel 10. Rata-rata, standar deviasi, dan koefisien kemencengan distribusi curah hujan metode log normal dan log pearson III masing-masing adalah 2.3393 mm, 0.1125 dan 0.4093.
Tabel 9 Parameter statistik distribusi frekuensi curah hujan dari metode normal dan Gumbel
Tahun Curah Hujan, X i (mm) ( ) 2 i X X − ( ) 3 i X X − ( ) 4 i X X − 2009 208 299.29 -5177.72 89574.50 2010 249 561.69 13312.05 315495.66 2011 149 5821.69 -444194.95 33892074.46 2012 200 640.09 -16194.28 409715.21 2013 350 15550.09 1939096.22 241805299.01 2014 274 2371.69 115501.30 5624913.46 2015 170 3058.09 -169112.38 9351914.45 2016 195 918.09 -27818.13 842889.25 2017 184 1705.69 -70445.00 230185377.89 2018 274 2371.69 115501.30 5624913.46 Jumlah 2253 33298.10 1450468.44 528142167.33
Tabel 10 Parameter statistik distribusi frekuensi curah hujan dari metode log normal dan log Pearson III
Tahun Log X i (mm) ( ) 2 i Log X Log X − ( ) 3 i Log X Log X − ( ) 4 i
Log X Log X − 2009 2.32 0.00045 -0.00001 0.00000 2010 2.40 0.00323 0.00018 0.00001 2011 2.17 0.02761 -0.00459 0.00076 2012 2.30 0.00147 -0.00006 0.00000 2013 2.54 0.04192 0.00858 0.00176 2014 2.44 0.00969 0.00095 0.00009 2015 2.23 0.01186 -0.00129 0.00014 2016 2.29 0.00243 -0.00012 0.00001 2017 2.26 0.00555 -0.00041 0.00003 2018 2.44 0.00969 0.00095 0.00009 Jumlah 23.39 0.11390 0.00418 0.00289 Tabel 11 Penentuan distribusi frekuensi curah hujan Metode Distribusi Syarat Hasil Keterangan Normal Cs = 0 Cs = 0.8952 Tidak memenuhi Log Normal Cs = 3Cv + Cv² = 0.8325 Cs = (3  0.0481) + 0.0481² = 0.1466 Tidak memenuhi Log Pearson III Cs ≈ 0; 0≤Cs≤0.9 Cs = 0.4093 Memenuhi Gumbel Cs = 1.1369; Ck = 5.4002 Cs = 0.8952; Ck = 7.6554 Tidak memenuhi
Hasil lebih lanjut dari Tabel 9 dan Tabel 10 yang memenuhi kriteria jenis distribusi curah hujan disajikan pada  Tabel  11.  Jenis  distribusi  log  Pearson  III  lebih  sesuai  dalam  memenuhi  syarat  distribusi  curah  hujan selama 10 tahun di sub-DAS Lawe Sempali untuk melakukan perhitungan curah hujan rencana. Selanjutnya, curah hujan rencana untuk berbagai periode ulang hingga 100 tahun lebih tepat menggunakan metode distribusi log Pearson III.
Tabel  12  menunjukkan  bahwa  curah  hujan  harian  maksimum  tertinggi  terjadi  pada  periode  ulang  100 tahun sebesar 430.03 mm. Curah hujan harian maksimum rencana terendah terjadi pada periode ulang 2 tahun sebesar 214.73 mm. Hal ini menunjukkan bahwa semakin lama periode ulang yang diambil maka curah hujan rencananya  akan  semakin  tinggi  dan  begitu  pula  sebaliknya.  Berbanding  terbalik  dengan  kemungkinan terjadinya  curah  hujan  rencana  dimana  semakin  lama  periode  ulangnya  akan  semakin  kecil  kemungkinan terjadinya. Hasil ini sejalan dengan penelitian Palar et al. (2013) yang menemukan pola yang sama untuk curah hujan rencana di DAS Tikala.
Tabel 12 Curah hujan rencana periode ulang 100 tahun dengan metode log Pearson III
Periode Ulang (Tahun) Faktor Frekuensi, K t Log Curah Hujan Rencana Curah Hujan Rencana (mm), X tr Probabilitas (%) 2 -0.07 2.33 214.73 50 5 0.82 2.43 269.84 20 10 1.32 2.49 307.26 20 50 2.26 2.59 392.37 5 100 2.62 2.63 430.03 1

## Waktu Konsentrasi dan Intensitas Curah Hujan
Panjang sungai hasil analisis adalah sebesar 63.8 km. Kemiringan sungai dari elevasi hulu tertinggi hingga elevasi hilir terendah adalah sebesar 0.19%. Oleh karena itu, waktu konsentrasi curah hujan (periode ulang 2, 5, 10, 50 dan 100 tahun) mengalir dari hulu sungai sampai ke tempat keluaran sub-DAS adalah sebesar 3.08 jam.  Hasil  analisis  intensitas  hujan  rencana  dengan  probabilitasnya  disajikan  pada  Gambar  3.  Grafik  ini selanjutnya  yang  digunakan  untuk  menghitung  nilai  debit  rencana  dengan  menggunakan  metode  rasional. Lengkungan grafik pada Gambar 3 sesuai dengan hasil penelitian Suyono dan Takeda (2003) yang merupakan titik utama dalam menentukan intensitas curah hujan rata-rata metode rasional dalam waktu konsentrasi yang dipilih. Berdasarkan kurva pada Gambar 3 terlihat bahwa adanya fluktuasi antara periode ulang dan intensitas hujan. Selisih nilai intensitas hujan pada periode 2 tahun dengan periode 5 tahun adalah sebesar 0.26 mm/jam. Perbedaan  intensitas  hujan  pada  periode  5  tahun  dengan  periode  10  tahun  adalah  sebesar  0.18  mm/jam. Deferensiasi nilai intensitas hujan pada periode 10 tahun dengan periode 50 tahun adalah sebesar 0.4 mm/jam dan pada periode 50 tahun dengan periode 100 tahun adalah sebesar 0.18 mm/jam.

## Koefisien Limpasan sub-DAS Lawe Sempali
Koefisien  limpasan  merupakan  angka  yang  secara  empiris  dihitung  berdasarkan  parameter  DAS  yaitu berupa tutupan lahan, tekstur tanah dan kemiringan lereng yang didapatkan melalui overlay peta tutupan lahan, tekstur tanah dan kemiringan lereng sehingga didapatkan satuan penggunaan lahan (Shaw dan Walter, 2009; Gajbhiye et  al., 2014;  Haan  dan  Allen,  1972).  Nilai  koefisien  limpasan  tertimbang  pada  sub-DAS  Lawe Sempali diperoleh dari Tabel 13 yaitu sebesar 0.25. Hal itu menunjukkan bahwa air yang terlimpas di kawasan sub-DAS  Lawe  Sempali  adalah  sebesar  25%  dan  75%  tersimpan  kedalam  tanah.  Hasil  analisis  ini membuktikan bahwa Sub-DAS Lawe Sempali dinyatakan dalam kondisi fisik yang baik karena air hujan yang turun akan melimpas kepermukaan yang kemudian akan mengalir menuju daerah hilir. Penilaian ini juga sesuai dengan  laporan  penelitian  Kodoatie  dan  Sjarief  (2005)  yang  menyatakan  bahwa  angka  koefisien  aliran permukaan itu merupakan salah satu indikator untuk menentukan kondisi fisik suatu DAS.

## Gambar 3 Kurva intensity duration frequency
Tabel 13 Analisis koefisien limpasan dan luasannya
Tutupan Lahan Tekstur Tanah Kemiringan (%) Lereng Koefisien Limpasan, C Luas, A (Ha) C × A Hutan lahan kering primer Berlempung, berpasir 26-40 Curam 0.91 56167.23 14041.81 Pertanian lahan kering Berdebu, lempung debu, lempung 8-15 Landai 0.25 19.64 17.874 Pertanian lahan kering Berlempung, berpasir 8-15 Landai 0.72 151.76 109.27 Hutan lahan kering sekunder Berlempung, berpasir >40 Sangat Curam 0.25 1373.98 343.49 Hutan lahan kering sekunder Berdebu, lempung debu, lempung 8-15 Landai 0.25 29.59 7.40 Jumlah 2.38 57742.19 14519.84 Nilai koefisien limpasan, C 0.25

## Debit Rencana Metode Rasional
Hasil analisis debit rencana metode rasional sub-DAS Sempali disajikan pada Tabel 14. Perbedaan nilai debit rencana pada periode ulang 2 tahun dengan periode ulang 5 tahun adalah sebesar 364.01 m³/det. Debit rencana tersebut mempunyai selisih sebesar 246.96 m³/det antara periode ulang 5 tahun dengan periode ulang 10 tahun. Periode ulang selanjutnya, debit rencana mempunyai deferensiasi sebesar 562.10 m³/det dan diakhir periode ulang 100 tahun terdapat simpangan debit rencana sebesar 248.84 m³/det. Nilai ini diperoleh dengan asumsi bahwa nilai koefisien limpasan tidak mengalami perubahan luas tutupan lahan selama 100 tahun.
Tabel  14  juga  menyajikan  prediksi  kemungkinan  terjadinya  debit  rencana  maksimum  tersebut. Probabilitas kejadian debit maksimum sebanyak satu kali sebesar 1418.30 m 3 /det dalam periode 2 tahun adalah sebesar 50% terjadi. Probabilitas kejadian debit maksimum sebanyak satu kali sebesar 1782.31 m 3 /det dalam periode 5 tahun adalah sebesar 20% terjadi. Probabilitas kejadian debit maksimum sebanyak satu kali sebesar
0 10 20 30 40 50 60 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 0 20 40 60 80 100 Proba bi li ta s (% )
Int ens it as cur ah huj an (m m /j am ) Periode ulang (tahun) Intensitas curah hujan Probabilitas (%)
2029.27  m 3 /det  dalam  periode  10 tahun  adalah  sebesar  10% terjadi.  Probabilitas  kejadian  debit  maksimum sebanyak  satu  kali  sebesar  2591.37  m 3 /det  dalam  periode  50  tahun  adalah  sebesar  2%  terjadi.  Probabilitas kejadian debit maksimum sebanyak satu kali sebesar 2840.21 m 3 /det dalam periode 100 tahun adalah sebesar 1% terjadi. Hal ini menjadi petunjuk untuk menduga potensi daya listrik yang dapat dihasilkan dari sub-DAS Lawe  Sempali  dimana  dengan  memperpanjang  pendugaan  periode  ulang  maka  potensi  debit  rencana  akan meningkatkan dengan kemungkinan terjadinya semakin kecil.
Tabel 14 Debit rencana di sub-DAS Lawe Sempali Parameter Periode Ulang 2 5 10 50 100 Waktu konsentrasi, T c (jam) 3.08 3.08 3.08 3.08 3.08 Intensitas hujan, I (mm/Jam) 35.14 44.15 50.27 64.20 70.36 Koefisien limpasan, C 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 Debit rencana, Q (m³/det) 1418.30 1782.31 2029.27 2591.37 2840.21 Probabilitas (%) 50 20 10 2 1

## Potensi Daya Listrik sub-DAS Lawe Sempali
Hasil analisis potensi daya pembangkit listrik di sub-DAS Lawe Sempali (Gambar 4) dengan skenario tinggi jatuh efektif ( head ) 2 meter pada periode ulang terpendek (2 tahun) dan terpanjang (100 tahun) masing- masing adalah sebesar 23.65 KW, 47.37 KW. Potensi daya listrik yang dihasilkan tersebut termasuk dalam kategori pembangkit listrik tenaga micro-hydro . Potensi daya pembangkit listrik di sub-DAS Lawe Sempali (Gambar 4) dengan skenario tinggi jatuh efektif ( head ) 100 m pada periode ulang terpendek (2 tahun) dan terpanjang (100 tahun) masing-masing adalah sebesar 1182.65 KW, 2368.31 KW. Potensi daya listrik yang dihasilkan tersebut termasuk dalam kategori pembangkit listrik tenaga small-hydro .

## Gambar 4 Potensi daya listrik sub-DAS Lawe Sempali

## KESIMPULAN
Potensi kapasitas daya pembangkit listrik tenaga air dengan pendekatan debit rencana metode rasional di sub-DAS  Lawe  Sempali  Provinsi  Aceh  telah  dianalisis  secara  mendalam.  Debit  air  rencana  terkecil  dan terbesar menggunakan metode rasional yang dapat dihasilkan dari sub-DAS Lawe Sempali ini masing-masing adalah  sebesar  1418.30  m 3 /det  (periode  ulang  2  tahun),  2840.21  m 3 /det  (periode  ulang  100  tahun).  Potensi
0 500 1.000 1.500 2.000 2.500 0 50 100 D ay a l ist ri k ( K W)
Periode ulang (tahun) head 2 m head 5 m head 10 m head 50 m head 100 m
kapasitas daya listrik yang dapat dibangkitkan dari sub-DAS tersebut termasuk dalam klasifikasi pembangkit listrik tenaga air tipe micro-hydro untuk tinggi jatuh efektif ( head ) 2 m dan pembangkit listrik tenaga air tipe small-hydro untuk tinggi jatuh efektif ( head ) 100 m.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang membantu dalam upaya pengumpulan data di lapangan. Selain itu, penulis juga mengucapkan terima kasih kepada tim penelaah jurnal yang memberikan saran dan komentar baik hati untuk dapat meningkatkan kualitas dari makalah ini.

## DAFTAR PUSTAKA
[BAPPEDA]  Badan  Perencanaan  Pembangunan  Daerah.  2016. Penyusunan  Rencana  Program  Investasi Infrastruktur  Jangka  Menengah  (RPIIJM)  Kabupaten  Aceh  Selatan .  Aceh  Selatan  (ID):  Badan Perencanaan Pembangunan Daerah Pemerintah Kabupaten Aceh Selatan.
Adi RF, Sugiarto Y, Arifah A, Arini EY, Atmaja T. 2017. Climate regionalization for main production areas of Indonesia: Case study of West Java. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science . 54(1): 1-8.
Chairani  S,  Ferijal  T,  Heryanty  U.  2014.  Runoff  prediction  using  an  aggregation  hydrology  model  on Seulimum river sub watershed, Aceh Province, Indonesia. Aceh International Journal of Science and Technology . 3: 159-67.
Gajbhiye S, Mishra SK, Pandey A. 2014. Prioritizing erosion-prone area through morphometric analysis: An RS and GIS perspective. Applied Water Science . 4: 51-61.
Gielen D, Boshell F, Saygin D, Bazilian MD, Wagner N, Gorini R. 2019. The role of renewable energy in the global energy transformation. Energy Strategy Reviews . 24: 38-50.
Haan  C,  Allen  DM.  1972.  Comparison  of  multiple  regression  and  principal  component  regression  for predicting water yields in Kentucky. Water Resources Research . 8: 1593-96.
Harjono H, Widhiastuti Y. 2019. Analisa hidrologi dan hidrolika pada daerah aliran sungai (DAS) kali Pacal Bojonegoro. Rekayasa Sipil . 13(1): 16-23.
Hasanuddin L, Lolok A, Balaka R, Aminur A, Samhuddin S, Kadir A. 2019. Analisis potensi daya pembangkit listrik  tenaga  mikrohidro  (PLTMH)  pada  Sungai  Bone  di  Kecamatan  Pasir  Putih  Kabupaten  Muna.
Prosiding Seminar Nasional Teknologi Terapan Inovasi dan Rekayasa . 304-315.
Indra  Z,  Jasin  MI,  Binilang  A,  Mamoto  JD.  2012.  Analisis  debit  sungai  Munte  dengan  metode  Mock  dan metode Nreca untuk kebutuhan pembangkit listrik tenaga air. Jurnal Sipil Statik . 1: 34-38.
Kemp  DJ,  Pezzaniti  D,  Myers  B.  2018.  The  frederick  street  catchment  in  adelaide-a  review  of  the  1960s rational method design and change in drainage standard due to infill development. Hydrology and Water Resources Symposium (HWRS 2018) . 429-441 Kodoatie R, Sjarief R. 2005. Integrated Water Resources Management . Yogjakarta (ID): Publisher Andi. Lestari US. 2016. Kajian metode empiris untuk menghitung debit banjir  Sungai Negara di ruas Kecamatan Sungai Pandan (Alabio). Jurnal POROS TEKNIK . 8(2): 86-96. Malhotra R. 2020. Fossil Energy . San Carlos (US): Springer.
Mubarokah N, Rachman LM, Tarigan SD. 2020. Analisis daya dukung lahan pertanian tanaman pangan daerah aliran Sungai Cibaliung, Provinsi Banten. Jurnal Ilmu Pertanian Indonesia . 25(1): 73-80.
Nugroho SP, Tarigan SD, Hidayat Y. 2018. Analisis perubahan penggunaan lahan dan debit aliran di sub DAS Cicatih. Jurnal Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan . 8(2): 258-263.
Palar  RT,  Kawet  L,  Wuisan  EM,  Tangkudung  H.  2013.  Studi  perbandingan  antara  hidrograf  SCS  (soil conservation service) dan metode rasional pada DAS Tikala. Jurnal Sipil Statik . 1(3): 171-76.
Rapar SME, Mananoma T, Wuisan EM, Binilang A. 2014. Analisis debit banjir Sungai Tondano menggunakan metode HSS Gama I dan HSS Limantara. Jurnal Sipil Statik . 2(1): 13-21.
Rompas  PTD.  2011.  Analisis  pembangkit  listrik  tenaga  mikrohidro  (PLTMH)  pada  daerah  aliran  Sungai Ongkak  Mongondow  di  Desa  Muntoi  Kabupaten  Bolaang  Mongondow. Jurnal  Penelitian  Saintek . 16(2): 160-171.
Rotinsulu W, Walangitan H, Ahmad A. 2018. Analisis perubahan tutupan lahan DAS Tondano, Sulawesi Utara selama  periode  tahun  2002  dan  2015. Jurnal  Pengelolaan  Sumberdaya  Alam  dan  Lingkungan .  8(2): 161-169.
Setiawan D, Surendro B, Amin M. 2017. Pengaruh porositas tanah dan persentase luas lahan terhadap koefisien aliran permukaan. Jurnal Wahana Ilmuwan . 3(1): 191-200.
Shaw SB, Walter MT. 2009. Improving runoff risk estimates: Formulating runoff as a bivariate process using the SCS curve number method. Water Resources Research . 45: 1-10.
Singh D. 2009. Micro Hydro Power Resource Assessment Handbook . New Delhi (IN): Asian and Pacific centre for  transfer  of  technology  of  the  united  nations–Economic  and  Social  Commission  for  Asia  and  the Pacific (ESCAP).
Sitepu  F,  Selintung  M,  Harianto T. 2017.  Pengaruh  Intensitas curah  hujan  dan kemiringan  lereng  terhadap erosi yang berpotensi longsor. Jurnal Penelitian Enjiniring . 21(1): 23-27.
Suripin. 2004. Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan . Yogyakarta (ID): Andi. Sosrodarsono S, Takeda K. 2003. Hidrologi untuk Pengairan . Jakarta (ID): PT Pradnya Paramita.
Tallaksen  J,  Johnston  L,  Sharpe  K,  Reese  M,  Buchanan  E.  2020.  Reducing  life  cycle  fossil  energy  and greenhouse gas emissions for Midwest swine production systems. Journal of Cleaner Production . 246: 1-11.
Wulandari  P.  2008.  Analisis  curah hujan  untuk  pendugaan  debit  puncak  dengan  metode  rasional  pada  Das Wampu Kabupaten Langkat [skripsi]. Medan (ID): Universitas Sumatera Utara.
Yusup MI, Handayani W. 2020. Stabilitas bangunan penahan sedimen daerah aliran sungai Cikupa-Ciujung hulu (check dam) di daerah aliran sungai Ciliman desa Curug Panjang Kecamatan Cikulur Kabupaten LEBAK. Journal of Sustainable Civil Engineering (JOSCE) . 2(1): 55-64.