## Jurnal of Science and Engineering
PERENCANAAN

## PEMBANGKIT
LISTRIK

## TENAGA MIKRO HIDRO DESA BINAGARA KECAMATAN WASILE KABUPATEN

## HALMAHERA TIMUR
Zulkarnain K. Misbah a* , Edward Rizky Ahadian b
a,b, Universitas Khairun, Ternate, Indonesia

## Article history
Received 3 September 2019 Received in revised form 25 September 2019 Accepted
September 2019 *Corresponding author zulkarnainmisbah@gmail.com Graphical abstract

## Abstract
One of the natural potentials that has not been well utilized for PLTMH is the river. In East Halmahera Regency, where this Regency is one area that has many large and small rivers. This is  a  good  potential  for  electrical  energy  for  development  in  rural  areas,  such  as  in  Binagara Village, Wasile District, East Halmahera Regency. This study uses the frequency distribution method  and  is  tested  using  a  probability  test  to  calculate  rainfall.  The  buoy  method  for calculating  river  discharge.  The  rational  method,  the  Kirpich  method,  and  the  Mononobe method  for  calculating  flood  discharge.  Flow  Characteristic  method  to  calculate  the  mainstay discharge and Terzaghi method to calculate the carrying capacity of the soil. From the results of the  study  it  can  be  concluded  the  river  discharge  available  at  the  PLTMH  village  Binagara Qsungai = 0.66 m3 / sec with reliable discharge Q reliability = 0.64 m3 / sec and effective fall height (Head) H = 8 meters with the amount of power generated Pnet = 16.23 kW. The civil construction that was designed was Weir / Dam with Be = 9.14 m, H = 1.00 m and Height of the flood water surface at Hick (He) = 5.00 m, for intake hole dimensions are b = 2 m and a = 1.20  m.  Sediment  channel  design  with  mud  volume  of  698.36  m3  for  7  days  drainage  period, channel dimensions L = 34 m and B = 4 m. The rapid pipe diameter design (Penstock) is d = 0.8 m with a speed of 4.59 m3 / sec. For the design of the palm foundation, the ultimate bearing capacity is soil (qu) = 10.81 kg / m2 and the safety factor (qa) is 3.60 kg / m2. The number of homes with electricity was 129 houses.
Keywords— PLTMH, Height of Fall (Head), Rising Power (Watts

## Abstrak
Salah satu potensi alam yang belum dimanfaatkan dengan baik untuk PLTMH yaitu sungai. Di Kabupaten Halmahera Timur, dimana Kabupaten ini adalah merupakan salah satu daerah yang memiliki  banyak  sungai  besar  maupun  kecil.  Hal  ini  merupakan  potensi  energi  listrik  yang bagus  untuk  pembangunan  di  daerah  pedesahan,  seperti  di  Desa  Binagara  Kecamatan  Wasile Kabupaten Halmahera Timur. Penelitian ini menggunakan metode distribusi frekuensi dan di uji menggunakan  uji  probabilitas  untuk  menghitung  curah  hujan.  Metode  pelampung  untuk menghitung  debit  sungai.  Metode  rasional,  metode  Kirpich,  dan  metode  Mononobe  untuk menghitung  debit  banjir.  Metode Flow  Characteristic untuk  menghitung  debit  andalan  dan metode  Terzaghi  untuk  menghitung  kapasitas  daya  dukung  tanah.  Dari  hasil penelitian maka dapat ditarik kesimpulan debit sungai yang tersedia pada PLTMH desa Binagara Q sungai = 0,66 m 3 /det dengan debit andalan Q andalan = 0,64 m 3 /det dan tinggi jatuh efektif ( Head ) H = 8 meter dengan besar daya yang dibangkitkan P net = 16,23 kW. Konstruksi sipil yang didesain adalah Bendung/Dam dengan Be = 9,14 m, H = 1,00 m dan Tinggi Muka air banjir di udik (He) = 5,00 m,  untuk  dimensi  lubang  intake  adalah  b  =  2  m  dan  a  =  1,20  m.  Desain  saluran  pengendap dengan volume lumpur sebesar 698.36 m 3 periode pengurasan 7 hari, dimensi saluran L = 34 m dan  B  =  4  m.  Desain  diameter  pipa  pesat  ( Penstock )  adalah  d  =  0,8  m  dengan  kecepatan  4,59 m 3 /det. Untuk desain pondasi telapak kapasitas dukung ultimit tanah (qu) = 10,81 kg/m 2 dan faktor keamanan (qa) 3,60 kg/m 2 . Jumlah rumah yang teraliri listrik sebanyak 129 rumah.
Kata kunci — PLTMH, Tinggi Jatuh ( Head ), Daya Bangkit ( Watt )
© 2019 Penerbit Fakultas Teknik Unkhair. All rights reserved
Sustainable water resourses management system
Data yang diperolehdidapat dipengukuran Langsung di lapangan. Kecamatan Wasile Kabupaten Halmahera Timur Provinsi Maluku Utara Daerah Aliran Sungai (DAS) Binagara Perhitungan Debit limpasan  Metode Rasional Debit Sungai yang Tersedia 0,66m 3 /dt sedangkan debit andalan yang sebesar 0,64 m 3 /dt Daya Listrik yang akan dibangkitkan sebesar 16,23 kw Jumlah Rumah yang akan diairi listrik sebanyak 129 rumah Dimensi pipa pesat 0, 8 m dengan kecepatan aliran sebesar 4,59 m?dt

## 1.0  INTRODUCTION
Indonesia  adalah  salah  satu  Negara  kepulauan  dan  memiliki  jumlah  pulau  yang  banyak  di  dunia, sehingga kebutuhan akan energi listrik sangatlah besar, baik untuk konsumsi rumah tangga atau perorangan maupun  untuk  kegiatan  usaha.  Keterbatasan  Perusahaan  Listrik  Negara  (PLN)  sebagai  Badan  Usaha  Milik Negara (BUMN) dalam menopang atau menyediakan kebutuhan listrik di Indonesia adalah menunjukkan bahwa PLN  belum  mampu  memenuhi  keseluruhan  kebutuhan  listrik  secara  nasional,  maupun  regional  di  Maluku Utara. Dikatakan PLN belum mampu memenuhi keseluruhan kebutuhan listrik dikarenakan aliran listrik yang dibatasi  oleh  PLN  pada  sebagian  wilayah  yang  berada  di  daerah  Kabupaten  Halmahera  Timur  menyebabkan aktifitas  masyarakat  dalam  kegiatan  usaha  atau  keseharian  mereka  menjadi  terganggu.  Melihat  kondisi  yang terjadi, maka perlu dicari solusi sumber energi yang dapat memenuhi kebutuhan akan listrik tersebut. Salah satu yang dapat dilakukan yaitu merencanakan Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH). Pembangunan Pembangkit  Listrik  Tenaga  Mikrohidro  adalah  sangat  penting  dalam  membantu  pemerintah  daerah  untuk menanggulangi krisis energi yang sedang terjadi saat ini. Dimana, hal tersebut akan dapat meningkatkan rasio ketersediaan  pasokan  kelistrikan  pada daerah–daerah  terpencil  di  provinsi  Maluku  Utara.  Konstruksi  desain Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) adalah salah satu Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) yang berskala kecil dengan kapasitas kurang dari 500 Kilo Watt (KW) yang menggunakan tenaga air sebagai penggeraknya.
Salah  satu  potensi  alam  yang  belum  dimanfaatkan  dengan  baik  untuk  PLTMH  yaitu  sungai.  Di Kabupaten Halmahera Timur, dimana Kabupaten ini adalah merupakan salah satu daerah yang memiliki banyak sungai besar maupun kecil. Hal ini merupakan potensi energi listrik yang bagus untuk pembangunan di daerah pedesaan, seperti di Desa Binagara Kecamatan Wasile Kabupaten Halmahera Timur. Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) sangat tergantung dengan debit air yang mengalir di sungai. Kuantitas air yang mengalir menentukan kapasitas dari PLTMH. Debit air pada suatu sungai dipengaruhui oleh beberapa faktor  seperti  curah  hujan  dan  luas  area  resapan  disekitar  sungai.  Melalui  analisis  hidrologi  diperoleh  debit andalan. Debit andalan digunakan untuk menghitung potensi suatu lokasi.
Debit andalan adalah debit yang tersedia sepanjang tahun dengan besarnya resiko kegagalan tertentu. Untuk  PLTA  umumnya  dipakai  peluang  97,30%  karena  dalam  1  tahun  biasanya  turbin  dan  generator  akan mengalami  turun  mesin  ( overhaul )  selama  10  hari.  Dengan  demikian,  dalam  1 tahun  PLTA  beroperasi  efektif selama 355 hari. Buku debit Sebuah skema mikro hidro memerlukan dua hal yaitu debit air dan ketinggian jatuh biasa  disebut  “ head ”  untuk  menghasilkan  tenaga  yang  bermanfaat.  Ini  adalah  sebuah  sistem  konversi  tenaga, menyerap  tenaga  dari  bentuk  ketinggian  dan  aliran,  dan  menyalurkan  tenaga  dalam  bentuk  daya  listrik  atau daya gagang mekanik. pedoman
Terdapat banyak metode pengukuran debit air. Sistem konversi energi air skala besar pengukuran debit dapat berlangsung bertahun-tahun. Sedangkan untuk sistem konversi energi air skala kecil waktu pengukuran dapat  lebih  pendek,  misalnya  untuk  beberapa  musim  yang  berbeda  saja  (WIBAWA,  U.  2006).  Prinsip pelaksanaan pengukuran debit adalah mengukur luas penampang basah, kecepatan aliran dan tinggi muka air tersebut.

## 2.0  METODE PENELITIAN

## A. Waktu Dan Lokasi Penelitian
Lokasi dan waktu penelitian dilaksanakan di Desa Binagara, Kecamatan Wasile Selatan, Kabupaten Halmahera Timur, secara geografis dengan letak astronomi berada di garis ekuador dan iklim tropis yang hanya memiliki dua musim yaitu musim hujan dan kemarau. Mayoritas masyarakat Kecamatan Wasile Selatan dalam melakukan aktivitas ialah bercocok tanam, dengan waktu penelitian dilaksanakan selama 6 bulan sejak pengambilan data sampai analisis hasil perhitungan yaitu pada pertengahan bulan Februari2018sampaidenganbulanJuli2018 B. Teknik Pengumpulan Data
Terdapat dua pengambilan data yang dikumpulkan agar pelaksanaan dan keputusan yang diterapkan menjadi efisien. Data yang diperoleh berupa:
1. Data primer
Data  primer  adalah  data  yang  diperoleh  dari  hasil  observasi,  yaitu  pengamatan  langsung  terhadap  lokasi penelitian dan subjek penelitian. Data primer yang dikumpulkan yaitu:

## Data tinggi jatuh air (head efektif)
Untuk  tinggi  jatuh  air  digunakan  pengukuran waterpass dari  rumah  turbin  sampai  dengan  bangunan bendung.

## Data debit sungai
Langkah-langkah pengukuran sebagai berikut:
a. Pengukuran dilakukan pada aliran sungai yang lurus.
b. Jarak  pengaliran  pelampung  harus  lebih  besar  dari  lebar  sungai.  Dimana  jarak  antara  tiap  titik penampang adalah 15 meter sedangkan lebar sungai 7,80 meter. Dalam satu titik penampang terdapat 3 titik pengukuran yaitu pada bagian sisi kanan sungai, tengah dan sisi kiri sungai.
c. Mengukur lebar dan kedalaman sungai.
d. Melepaskan pelampung dari titik penampang A ke B.
e. Mencatat waktu yang diperlukan pelampung untuk mencapai titik B menggunakan stopwatch.
f. Pengukuran dibuat 3 kali pada titik penampang yang berbeda.
C. Teknik Analisa Data Desain dasar komponen sipil Tahapan desain bendung dan bangunan pengalih ( intake ) yaitu:
1. Penentuan elevasi mercu bendung
2. Penentuan panjang mercu bendung
3. Penentuan lebar lubang dan pilar pembilas
4. Perhitungan panjang mercu bendung efektif
Panjang mercu bendung efektif dihitung dengan menggunakan rumus berikut.
B e = B b – 2(n × K p + K a ) H e (1)
Keterangan:
B e = Panjang mercu bendung efektif, m B b = Panjang mercu bendung bruto, m K p = Koefisien kontraksi pilar = 0,01 K a = Koefisien kontraksi pangkal bendung = 0,10 H e = Tinggi energi, m 5. Perhitungan tinggi muka air banjir di udik bendung Elevasi muka air banjir di udik bendung dapat dihitung dengan rumus berikut.
Q d = C × B e × H e3/2 (2)
Namun perhitungan dilakukan menggunakan cara trial dan error dengan rumus berikut. H e = (Q d / C × B e ) 2/3 (3)
Keterangan:
Q d = Debit sungai rencana, m 3 /det C   = Koefisien debit pelimpah B e = Panjang mercu bendung efektif, m H e = Tinggi energi, m 6. Bentuk intake dan dimensi lubang intake Intake di desain dengan bentuk biasa tipe saringan dengan luang pengaliran terbuka. Dimensi lubang intake dihitung dengan rumus berikut.
Qi = 𝜇 𝑏 𝑎  2 𝑔 𝑧 (4) Keterangan: Qi = Debit intake , m 3 /det 𝜇 = Koefisien debit = 0,85
b = Lebar bukaan, m
a = Tinggi bukaan, m
g = Percepatan gravitasi = 9,81 m 2 /det
z = Kehilangan tinggi energi pada bukaan = 0,2 m
7. Pemeriksaan diameter sedimen yang masuk ke intake
Rumus yang digunakan untuk memperkirakan diameter partikel yang akan masuk ke intake , yaitu : V = 0,396 [(Q s – 1) d] 0.5
(5)
Keterangan: V   = Kecepatan aliran, m/det Qs   = Berat jenis partikel = 2,65 d   = Diameter partikel, m Kecepatan aliran yang mendekat ke intake dihitung dengan rumus berikut.
Q = A × V (6) Atau dapat di tulis V menjadi: V = Q / A (7) Keterangan:
Q   = Debit intake, m 3 /det A  = Luas penampang basah, m 2 V  = kecepatan aliran, m/det

## Desain saluran pengendap (kantong lumpur)
Dimensi saluran dihitung dengan rumus berikut.
L.B = Q n w (8)
Desain pipa pesat ( penstock )
Diameter pipa dapat dihitung berdasarkan ESHA (2005) dengan rumus berikut.
D = 2,69  × ( n 2 × Q 2 × L H ) 0,1875 (9) Keterangan: D = Diameter pipa penstock , m n = Koefisien Manning (0,012 untuk weldeed steel ) Q = Debit rencana dalam m 3 /det H = Head efektif, m kecepatan aliran pipa dapat dihitung dengan rumus berikut.
V = Q 1 4 π D 2 (10)
Keterangan: V = Kecepatan aliran pipa, m/det Q = Debit banjir, m 3 /det D = Diameter pipa penstock, m
tp = P × D σ × η + ε (11)
Keterangan : tp = Tebal plat (mm) H = Tinggi jatuh air, m P = tekanan air dalam pipa pesat (kg/cm
2 ) = 0,1 × H dyn H dyn
= 1,2 × H (m)
σ = Tengan ijin plat (kg/cm 2 ), untuk SS41 = 1100 kg/cm 2 η = Efisien Sambung, 0.8 ε = Korosi plat yang diijinkan (1-3 mm)

## Desain pondasi telapak
Analisis daya dukung bertujuan mempelajari kemampuan tanah dalam mendukung beban pondasi struktur yang terletak diatasnya.
qu = c × N c × (1 + 0.3 × B / L) + Df × 𝛾 × Nq +
0.5 × B × N 𝛾 × (1 - 0.2 × B / L)  (33)
Keterangan :
c = Kohesi tanah, kg/cm N c = Faktor daya dukung Terzaghi B = Lebar fondasi (m)
L
= Panjang fondasi (m)
D f
= Kedalaman telapak fondasi, m 𝛾 = Berat volume tanah N q = Faktor daya dukung Terzaghi N 𝛾 = Faktor daya dukung Terzaghi
D. Alat – Alat
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini, yaitu:
1. Patok berfungsi alat untuk menentukan letak titik yang akan diukur.
2. Meteran berfungsi untuk mengukur jarak atau panjang.
3. Waterpass ialah alat yang dipakai untuk mengukut perbedaan ketinggian dari s atu titik acuan ke acuan berikutnya.
4. Rambu ukur berfungsi sebagai alat bantu dalam menentukan beda tinggi.
5. Stopwatch dan pelampung untuk mengukur kecepatan.
E. Analisa Hidrologi
Analisis hidrologi adalah kumpulan keterangan atau fakta mengenai fenomena hidrologi. Fenomena hidrologi seperti besarnya debit sungai, curah hujan dan lainnya.

## Pengukuran Debit Air
Pada penelitian ini debit air di ukur secara langsung di lokasi. Prinsip dasar dari pelaksanaan pengukuran debit adalah  mengukur  luas  penampang  basah,  kecepatan  aliran  dan  kedalaman  sungai  pada  titik-titik  yang  sudah ditentukan dengan jarak penampang 15 meter.
Tabel 1. Data pengukuran Titik Jarak (m) V A V kanan (det) V tengah (det) V kiri (det) A kanan (m) A tengah (m) A kiri (m) A 15 7,00 7,00 1300 0,8 0,32 0,004 B 15 8,00 7,00 1000 0,8 0,32 0,004 C 15 13,00 1,00 1300 0,8 0,32 0,004 Tabel 2. Perhitungan debit sungai Titik V A Q Total V kanan V Tengah V Kiri A kanan A Tengah A Kiri Q kanan Q Tengah Q Kiri A 0,75 0,83 0,36 0,8 0,32 0,004  0,60 0,27 0,0014  0,87 B 0,65 0,54 0,63 0,8 0,32 0,004  0,52 0,17 0,0025  0,70 C 0,36 0,37 0,23 0,8 0,32 0,004  0,29 0,12 0,0009  0,40 0,66
Dari hasil perhitungan diperoleh debit sungai (Q) = 0,66 m
3 /det

## Distribusi probabilitas
Analisa  frekuensi  data  hujan  atau  data  debit  digunakan  untuk  memperoleh  nilai  hujan  rencana  atau  debit rencana,  dalam  ilmu  statistik  dikenal  beberapa  macam  distribusi  frekuensi  yang  biasa  digunakan  untuk menetapkan besaran hujan atau debit dengan kala ulang 2, 5, 10 dan 20 tahun, yaitu :

## Metode distribusi Gumbel
Tabel 3. Hujan rancangan metode Gumbel
T Y t K R-rencana
2 0,3665 -0,1355 200,06 5 1,4999 1,0579 252,81 10 2,2504 1,8482 287,73 20 2,9702 2,6061 321,23

## Metode distribusi Normal
Tabel 4. Hujan rancangan metode Normal T P K T R-rencana 2 0,5000  0,0000 206,05 5 0,8000  0,8400 243,18 10 0,9000  1,2800 262,62 20 0,9500  1,6400 278,53

## Metode Distribusi Log Normal
Tabel 5. Hujan rancangan metode Log Normal T P K T R-rencana 2 0,5000  0,0000 2,30 201,06 5 0,8000  0,8400 2,39 245,43 10  0,9000  1,2800 2,44 272,46 20  0,9500  1,6400 2,47 296,77

## Metode distribusi Log Pearson Type III
Tabel 6. Hujan rancangan metode Log Pearson Type III T Kt R-rencana 2 0,0000 2,30 201,06 5 0,8417 2,39 245,53 10 1,2820 2,44 272,59 20 1,5947 2,47 293,59 25 1,7510 2,48 304,69

## Uji distribusi probabilitas
Sebagai mana telah diuraikan sebelumnya, bahwa terdapat dua metode pengujian distribusi probabilitas yaitu Uji Chi-Kuadrat dan Uji Smirnov-Kolmogorof. Dalam pengujian distribusi probabilitas ini dimaksudkan untuk  mengetahui  apakah  persamaan  yang  dipilih  dapat  mewakili  distribusi  statistik  sampel  data  yang dianalisis.

## Uji Chi-Kuadrat
Tabel 7. Perhitungan X 2 untuk distribusi Normal
Kelas Interval Ef Of Of -Ef (Of - Ef)^2/Ef 1 > 252,81 2 2 0 0 2 214,27 – 252,81 2 4 2 2 3 187,07 – 214,27 2 0 -2 2 4 160,86 – 187,07 2 2 0 0 5 < 160,86 2 2 0 0 10 10 X 2 4 Tabel 8. Perhitungan X 2 untuk distribusi Log Normal Kelas Interval Ef Of Of -Ef (Of - Ef)^2/Ef 1 > 243,18 2 2 0 0 2 217,10 – 243,18 2 4 2 2 3 195,00 – 217,10 2 0 -2 2 4 168,93 – 195,00 2 1 -1 0.5 5 < 168,93 2 3 1 0.5 10 10 X 2 5 Tabel 9. Perhitungan X 2 untuk distribusi Log Pearson Type III Kelas Interval Ef  Of  Of -Ef (Of - Ef)^2/Ef 1 > 232,68 2 4 2 2 2 201,54 - 232,68 2 2 0 0 3 181,54 - 201,54 2 1 -1 0.5 4 164,85 - 181,54 2 1 -1 0.5 5 < 164,85 2 2 0 0 10  10 X 2 3 Tabel 10. Perhitungan X 2 untuk distribusi Gumbel Kelas Interval Ef  Of  Of -Ef (Of - Ef)^2/Ef 1 > 245,54 2 2 0 0 2 207,84 – 245,54 2 3 1 0.5 3 184,11 – 207,84 2 1 -1 0.5 4 164,62 – 184,11 2 2 0 0 5 < 164,62 2 2 0 0 10  10 X 2 1
Tabel 11. Rekapitulasi nilai X 2 dan X Cr2 Distribusi Probabilitas X 2 Terhitung X Cr2 Keterangan Normal 4 5,9910 Di terima Log Normal 5 5,9910 Di terima Log Pearson Type III 3 5,9910 Di terima Gumbel 1 5,9910 Di terima
Berdasarkan Tabel 4.11 semua distribusi probabilitas memiliki nilai X 2 < X 2cr maka dapat disimpulkan bahwa semua  distribusi  tersebut  dapat  diterima,  namun  yang  paling  baik  untuk  menganalisis  seri  data  hujan  adalah
Distribusi  Probabilitas  Gumbel,  dikarenakan  mempunyai  simpangan  maksimum  terkecil  dan  lebih  kecil  dari simpangan kritis.

## Uji Smirnov-Kolmogorof
Uji  kecocokan Smirnov-Kolmogorof sering  juga  uji  kecocokan  non  parametrik  ( non  parametric  test ),  karena pengujian tidak menggunakan fungsi distribusi tertentu (Soewarno, 1995).
Tabel 12. Uji Smirnov-Kolmogorof distribusi Gumbel
X M P(X) = M/(N+1) P(x<) f(t) P'(x) P'(x<) D 1 2 3 4 = nilai 1- 3 5 6 7 = nilai 1- 6 8 261,50  1 0,09 0,91 1,25 0,11 0,89 0,02 173,50  2 0,18 0,82 -0,74  0,22 0,78 0,04 242,17  3 0,27 0,73 0,82 0,33 0,67 0,06 240,42  4 0,36 0,64 0,78 0,44 0,56 0,08 202,42  5 0,45 0,55 -0,08  0,56 0,44 0,10 221,17  6 0,55 0,45 0,34 0,67 0,33 0,12 155,58  7 0,64 0,36 -1,14  0,78 0,22 0,14 134,00  8 0,73 0,27 -1,63  0,89 0,11 0,16 166,00  9 0,82 0,18 -0,91  1,00 0,00 0,18 263,76  10 0,91 0,09 1,31 1,11 -0,11 0,20 D Maks 0,20
Dari perhitungan nilai D pada Tabel 4.12 menunjukkan nilai D maks = 0,20 data pada peringkat m = 10. Dengan menggunakan data pada (Lampiran K, hal 78) untuk derajat kepercayaan 5 % maka diperoleh ∆𝐷 = 0,41 untuk N = 10. Karena nilai D maks lebih kecil dari nilai ∆𝐷 (0,20 < 0,41) maka persamaan distribusi yang dipilih dapat diterima.

## Analisa debit banjir rencana metode rasional
Metode Rasional dapat digunakan untuk menghitung debit puncak sungai atau saluran namun dengan daerah pengaliran  terbatas.  Dalam  Departemen  PU,  SK  SNI  M-18-1989-F  (1989)  dan  SNI  2415:2016  Tata  Cara Perhitungan Debit Banjir, dijelaskan bahwa Metode Rasional dapat digunakan untuk ukuran daerah pengaliran < 5000 Ha.
1. Luas daerah aliran sungai (A)
= 4183 Ha 2. Panjang sungai (L) = 17200 m 3. Kemiringan sungai = 0,24
t c = 0,0195 L 0,77 . S -0,385
= 133,94
I t = XT 24 ( 24 tc ) 2/3 = 4,25
Q 20 = 0,00278 × C × I × A = 0,00278 × 0,40 × 4,25 × 4183 = 19,79 (m 3 /det)
Tabel 13. Rekapitulasi debit banjir rencana (T)
T X T t c I t Q m 3 /det 2 200,06  133,94  2,65 12,32 5 252,81  133,94  3,35 15,57 10  287,73  133,94  3,81 17,72 20  321,23  133,94  4,25 19,79 Debit Andalan
2 Tahun
5 Tahun 10 Tahun 20 Tahun Debit Banjir 12.32 15.57 17.72 19.79 Peluang 97.30% 11.99 15.15 17.24 19.24 Peluang 75.30% 9.28 11.73 13.35 14.91 Peluang 50.70% 6.25 7.89 8.98 10.03 Peluang 26.0% 3.21 4.05 4.61 5.15 12.32 15.57 17.72 19.79 11.99 15.15 17.24 19.24 9.28 11.73 13.35 14.91 6.25 7.89 8.98 10.03 3.21 4.05 4.61 5.15 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 Debit Andalan
Besarnya debit andalan untuk keperluan PLTA adalah 85 – 90% namun pada umumnya dipakai peluang 97,30% dikarenakan  dalam  1  tahun  biasanya  turbin  dan  generator  akan  mengalami  turun  mesin  ( overhaul )  selama  10 hari.
Tabel 14. Rekapitulasi debit andalan Peluang Debit Sungai m 3 /det Tahun Q m 3 /det Debit Banjir m 3 /det 26,00%  50,70%  75,30%  97,30% 97,30 % 0,64 2 12,32 3,21 6,25 9,28 11,99 75,30 % 0,49 5 15,57 4,05 7,89 11,73 15,15 50,70 % 0,33 10 17,72 4,61 8,98 13,35 17,24 26,0 % 0,17 20 19,79 5,15 10,03 14,91 19,24
Gambar 1. Grafik presentase debit andalan
F. Desain Bendung/Bangunan Pengalih ( Intake)
Tipe yang digunakan adalah tipe dam beton graviti.
a. Perhitungan penentuan elevasi
Elevasi awal : +52 Kehilangan Tekanan Akibat Kemiringan Saluran  : 0,98 + 52,98 ≈ +53 b. Penentuan panjang mercu bendung
Panjang bendung ditentukan 1,2 kali lebar sungai rata-rata. Panjang bendung = 1,2 × 7,80 = 9,36 c. Penentuan lebar lubang dan pembilas
Untuk sungai yang lebarnya kurang dari 100 m, lebar bangunan pembilas diambil   kali dari lebar bentang bendung.  Lebar  bangunan  pembilas  = × 7,80  =  0,78  m.  Lebar  satu  lubang  maksimum  2,50  m  untuk kemudahan operasi pintu dan jumlah lubang tidak lebih dari tiga buah. Pintu pembilas ditetapkan satu buah dengan lebar 1,25 m. Lebar pilar pembilas 1,00 m
d. Perhitungan panjang bendung efektif
B e = B b – 2(n × K p + K a ) H e = 9,36 – 2 (1 × 0,01 +0,10) H e = 9,14 H e
e. Perhitungan tinggi muka air banjir di udik bendung H e = (Q d / C × B e ) 2/3 H e = (2,31 / 3,97 × 9,14) 2/3 = 0,7 m ~ 1,00 m
Gambar 2. Desain mercu bendung
f. Bentuk intake Intake didesain dengan bentuk biasa tipe saringan dengan luang pengaliran terbuka. Lantai intake tanpa kemiringan dengan elevasi lantai sama tinggi dengan elevasi pelat undersluice . g. Dimensi lubang intake
Qi = 𝜇 𝑏 𝑎  2 𝑔 𝑧 2,31 = 0,85 × b × 1,20 √ 2 × 9,81 × 0,2 2,31 = 2,0205 b b = 1,00 m h. Pemeriksaan diameter sedimen yang masuk ke intake V = 0,396 [(Q s – 1) d] 0,5
A = 2 × 1,20 = 2,4 m 2
V = Q / A
= 2,31 / 2,4 = 0,96 m 3 /det Diameter partikel: V = 0,396 [(Q s – 1) d] 0,5 0,96 = 0,396 [(2,65 – 1) d] 0,5
0,96 = 0,396 x 1,30 x d 0,5 d = 4 mm
G. Desain Saluran Pengendap (Kantong Lumpur) Hasil perencanaan bak pengendap (kantong lumpur) adalah sebagai berikut.
Kadar lumpur diandaikan = 0,06% Periode pengurasan = 7 hari Volume lumpur = 0,06% × 24 × 3600 × 7 × 2,31 = 698,36 m 3
Dimensi Saluran L.B = Qn / w = 2,31 / 0,004 = 577,34 m 2
L = 34 meter
B
= 4 meter
L/B = 8,5 > 8
H. Desain Pipa Pesat ( Penstock)
Diameter
D = 2,69 × ( n 2 × Q 2 × L H ) 0,1875
= 2,69 × ( 0.012 2 × 2,31 2 × 6 8 ) 0,1875
= 0,8 M
V = Q 1 4 π D 2 = 4,59 m 3 /det tp = P × D σ × η + ε
= 0,96 × 0,8 1100 × 0,8 + 3 = 3 mm
Gambar 3. Desain pipa pesat ( penstock )

## I. Desain Pondasi Telapak
Pondasi ini biasa digunakan untuk bangunan bertingkat yang tidak terlalu tinggi dengan kondisi tanah keras berada pada kedalaman antara 1-2 meter atau bisa juga digunakan untuk bangunan di atas tanah lunak/lembek dengan beban maksimum yang diijinkan sesuai dengan kapasitas dukung ultimit tanah.

## Data Tanah
Kedalaman tanah (Df)
= 0,80 m Berat volume tanah ( 𝛾 ) = 1,6652 Sudut gesek dalam ( 𝜑 ) = 13,72 ° Kohesi (C) = 0,0430 kg/cm Tahanan konus rata-rata Qu = 0,2110 kg/cm Dimensi Pondasi Lebar pondasi arah x (Bx) = 1,00 m Lebar pondasi arah y (By) = 1,00 m Tebal pondasi (h) = 0,40 m Lebar kolom arah x (bx) = 0,40 m Lebar kolom arah y (by) = 0,30 m Posisi kolom (dalam = 40, tepi = 30, sudut = 20) a s = 40 Beban rencana
Gaya aksial akibat beban terfaktor (Pu)
= 337,2 kg Momen arah x akibat beban terfaktor (M ux ) = -133,64 kg/m Momen arah y akibat beban terfaktor (M uy ) = 133,64 kg/m
Kapasitas daya dukung tanah
Kapasitas dukung ultimit tanah menurut Terzaghi qu = c × Nc × (1 + 0,3 × B / L) + Df × g × Nq + 0,5 × B × N 𝛾 × (1 – 0,2 × B / L)
Dimana: c = 0,0430 Df = 0,80 𝛾 = 1,6652 B = By = 1,00 L = By = 1,00 𝜑 = 13,72 𝜑′ = 0,2395 a = 1,7264 K pg = 19,06
Faktor kapasitas dkung tanah menurut Terzaghi
N c = 1/ tan 𝜑′ * [ a 2 / (2 * cos 2 (45 + 𝜑′ /2) - 1]
= 11,907 N q = a 2 / [ (2 * cos 2 (45 + f/2)] = N c * tan 𝜑′ + 1
= 5,5275 N 𝛾 = 1/2 * tan 𝜑′ * [ K pg / cos 2 f - 1] = 2,3433 Kapasitas dukung ultimit tanah menurut Terzaghi q u = c × N c × (1+0,3 × B/L) + D f × g × N q + 0,5 × B × N g × (1-0,2 × B/L)
= 10,81 kg/m 2 q a = q u / 3 = 3,60 kg/m 2
J. Output Daya Yang Dihasilkan
Dari  hasil  survei  yang  dilakukan  pada  masyarakat  sekitar  tentang  penggunaan  listrik  yang  digunakan  oleh masyarakat setempat, maka dengan ini dapat direncanakan pemakaian listrik untuk perunit rumah dapat dilihat pada Tabel 4.14 .
Tabel 4.19 Rencana Pemakaian Listrik Jam Alat-alat Listrik Yang Digunakan Daya (Watt) 20-23 Lampu teras Lampu kandang ternak Lampu kamar mandi Lampu sumur Lampu ruang utama
Lampu dapur
Lampu kamar tidur orang tua Lampu kamar tidur anak TV Total 5 5 10 5 10 10 10 5 65 125
Pada penelitian ini tinggi jatuh efektif adalah 8 meter. Persamaan untuk mencari daya listrik yang dibangkitkan karena perbedaan tinggi dan besarnya debit adalah sebagai berikut.
Pnet  = g × Hgross × Q × Eo = 9,8 × 8 × 0,64 × 0,3245 = 16,23 kW Eo = E ks × Eps × Etur × Egen × Esk × Ejaringan × Etrafo = 0,54 × 0,95 × 0,74 × 0,91 × 0,97 × 0,98 × 0,98 = 0,3245
Tabel 4.15 Rekapitulasi potensi daya bangkit No. Debit H Eo Pnet Daya Bangkit (Rumah) (m 3 /det) (m) kW Watt 1 Debit Sungai 0,64 8 0,3245 16,23 16226,12 129
Dari  hasil  rekapitulasi  direncanakan  dalam  satu  Kepala  Keluarga  mendapat  suplai  listrik  sebesar  125  watt. Sehingga jumlah rumah yang teraliri listrik sebanyak 129 rumah.

## 5.1.. KESIMPULAN
Dari  hasil  pembahasan  dan  analisa  perhitungan  pada  perencanaan  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Mikro  Hidro Desa Binagara Kecamatan Wasile Kabupaten Halmahera Timur, maka dapat disimpulkan sebagai berikut: 1. Berdasarkan hasil pengukuran di sungai desa Binagara diperoleh Q = 0,66 m 3 /det dan tinggi jatuh efektif ( Head ) dengan pengukuran langsung adalah 8 meter.
2. Dari perhitungan debit dan pengukuran tinggi jatuh efektif ( Head ) pada penelitian ini, maka ouput daya yang dihasilkan Debit sungai = 16,23 Kw.
3. Komponen sipil yang direncakan terdiri dari :
a.  Bendung  dan  Bangunan  Pengalih  (intake)Diperoleh  panjang  bendung  9,36  m  dengan pintupembilasditetapkan 1 buah lebar 1,5 m. Untuk tinggi muka air banjir di udik sebesar 1 m. Dimensi lubang  intake  b  =  2  m,  a  =  1,20  m.  Direncanakan  diameter  partikel  sedimen  sebesar  4  mm  dengan kecepatan 0,96 m3/det.
b.  Saluran pengendap Diperoleh volume lumpur sebesar 698,36 m3 dengan dimensi saluran L = 34 m, B = 4 m
c.  Desain pipa pesat (Penstock), dari hasil perhitungan didapat diameter pipa pesat (Penstock) = 0,8 meter dengan kecepatan aliran 4,59 m3/det.
d.  Desain Pondasi, Kapasitas dukung ultimit tanah menurut Terzaghi (1943) qu = 10,81 kg/m2 dengan qa = 3,6 kg/m2.

## Daftar Pustaka
[1]  Afif Taufiiqul Hakim, Suwanto Marsudi, Lily Montarcih Limantara. Studi Perencanaan Pembangkit Tenaga  Mini  Hidro  (PLTM)  Madong  Kabupaten  Toraja  Utara  Provinsi  Sulawesi  Selatan.  Teknik Pengairan, Fakultas Teknik. Universitas Brawijaya.
[2]  Departemen ESDM . Panduan untuk Pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga MikroHidro [3]  Eman Mawardi, Moch. Memed. 2010. Desain Hidraulik Bendung Tetap Untuk Irigasi Teknis. Bandung: Alfabeta.
[4]    Ikrar  Hanggara,  Harvi  Irvani.  2017. Potensi  PLTMH  (Pembangkit  Listrk  Tenaga  Mikro  Hidro)  Di Kecamatan  Ngantang  Kabupaten  Malang  Jawa  Timur. Teknik  Sipil,  Faultas  Teknik.  Universitas Tribbuqana Tunggadewi Malang.
[5]  Kamiana, I Made. 2012. Teknik Perhitungan Debit Rencana Bangunan Air. Yogyakarta: Graha Ilmu [6]  Khairul  Saleh,  Syahrizal,  Ivan  Indrawan. Kajian  Potensi  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Mikro  Hidro (PLTMH)  Pada  Sungai  Aek  Pohon  Kecamatan  Panyabungan  Timur  Kabupaten  Mandailing  Natal . Departemen Teknik Sipil USU.
[7]  Limantara, Lily Montarcih. 2010. Hidrologi Teknik Dasar. Malang: Citra Malang.
[8]  Namakule, Irfani. 2015. Analisis Debit Banjir Dengan Menggunakan Metode Nakayasu Pada DAS Di Pulau Ternate Berbasis Sistem Informasi Geografis (SIG). Teknik Sipil, Fakultas Teknik. Universitas Khairun Ternate.
[9]  Nan Ady Wibowo , Very Dermawan, Donny Harisuseno. Studi Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) Wamena di Kabupaten Jaya Wijaya Provinsi Papua . Teknik Pengairan, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya.
[10] Rahmat Ramadhany Aprilianto, Achmad Fungkas. Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Mikro hidro (PLTMH)  Karangtalun  Kabupaten  Temanggung. Teknik  Sipil,  Fakultas  Teknik.  Universitas Diponegoro.
[11] SNI 2415 : 2016. 2016. Tata Cara Perhitungan Debit Banjir . Badan Standarisasi Nasional. Jakarta.
[12] Sri Sukamta, Adhi Kusmantoro, 2013. Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) Jantur Tabalas Kalimantan Timur. Jurnal Teknik Sipil Elektro Vol. 5 No. 2 Juli-Desember 2013.
[13]  Sulaeman,  Ramu  Adi  Jaya.  2014. Perencanaan  Pembangunan  Sistem  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Mikro Hidro  (PLTMH)  Di  Kanali  Pasaman  Barat. Teknik  Mesin,  Fakultas  Teknik.  Institut  Teknologi Padang.
[14]  Titis  Haryani,  Wasis  Wardoyo,  Abdullah  Hidayat  SA.  2015. Perencanaan  Pembangkit  Listrik  Tenaga Mikro Hidro Di Saluran Irigasi Mataram. Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan. Institut Teknologi Upuluh Nopember (ITS).
[15] Very Dwiyanto, 2016. Analisis  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Mikro  Hidro  (PLTMH)  Studi  Kasus:  Sungai Air Anak (Hulu Sungai Way Besai). Skripsi, Fakultas Teknik, Universitas Lampung, Bandar Lampung.
[15] Very Dwiyanto, 2016. Analisis Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) Studi Kasus: Sungai Air Anak (Hulu Sungai Way Besai). Skripsi, Fakultas Teknik, Universitas Lampung, Bandar Lampung.