TERM OF REPERENCE

Feasibility Study & Engineering Design

PLTA Tara Bintang 2 x 5 MW

Kabupaten Humbang Hasundutan-Sumatera Utara LAPORAN AKHIR

DAFTAR ISI

FTAR ISI

iDAFTAR ISI

iiiDAFTAR GAMBAR

iiiDAFTAR TABEL

1-11.PENDAHULUAN

1-11.1.Latar Belakang

1-21.2.Maksud Dan Tujuan

1-21.3.Gambaran Lokasi Pekerjaan

1-31.4.Deskripsi Lokasi Pekerjaan

1-41.5.Pencapaian Lokasi Pekerjaan (Aksesibilitas)

2-12.GAMBARAN UMUM LOKASI

2-12.1.Gambaran Umum Daerah Studi

2-12.1.1.Topografi

2-22.1.2.Kondisi Geologi

2-42.2.Kondisi Hidrologi

2-52.3.Kondisi Kelistrikan

2-72.4.PLTA Tara Bintang

2-72.4.1.Head PLTA Tara Bintang

2-72.4.2.Ketersediaan Air PLTA Tara Bintang

2-132.4.3.Kapasitas PLTA Tara Bintang

2-132.4.4.Produksi Energi PLTA Tara Bintang

3-13.DESAIN DASAR PLTA

3-13.1.Desain Dasar Bangunan Sipil

3-13.1.1.Bendung dan Intake

3-73.1.2.Kantong Pasir (Sandtrap)

3-83.1.3.Saluran Pembawa (Waterway)

3-93.1.4.Bak Penenang (Headpond)

3-103.1.5.Pipa Pesat (Penstock)

3-143.1.6.Power House

3-153.1.7.Tail Race

3-153.2.Acces Road

4-14.PERALATAN ELEKTRIKAL & MEKANIKAL

4-14.1.Turbin

4-24.1.1.Diagram Pemilihan Jenis Turbin Air

4-44.1.2.Parameter Desain Turbin

4-64.1.3.Dimensi Turbin

4-94.2.Generator dan Governor

4-124.3.Transformator

4-124.4.Jaringan Transmisi

5-15.MANAJEMEN DAN KEEKONOMIAN

5-15.1.Jenis Kegiatan proyek

5-25.2.Jangka Waktu Pelaksanaan Proyek

5-35.3.Rencana Anggaran Biaya

5-65.4.Parameter Keekonomian

5-85.5.Hasil Penilaian Investasi

6-16.KESIMPULAN

DAFTAR GAMBAR

1-3Gambar 11 Lokasi Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA Tara Bintang)

2-3Gambar 21 Peta geologi Lembar Sidikalang dan (sebagian) Sinabang

2-6Gambar 22 Peta Kelistrikan Sumatera Utara

2-10Gambar 23 Lengkung Durasi Aliran PLTA Tara Bintang

3-2Gambar 31 Harga-harga Koefisien C0 untuk Bendung Ambang Bulat Sebagai Fungsi Perbandingan H1 / r

3-3Gambar 32 Koefisien C1 sebagai Fungsi Perbandingan P / H1

3-3Gambar 33 Harga-harga Koefisien C2 sebagai Fungsi Perbandingan P/H1

5-3Gambar 51 Jadwal Pelaksanaan Pembangunan PLTA Tara Bintang

DAFTAR TABEL

1-4Tabel 11 Aksesibilitas Menuju Lokasi Pekerjaan PLTA Tara Bintang

2-8Tabel 21 Laju Evapotranspirasi

2-8Tabel 22 Hujan Wilayah DPS Aek Riman

2-9Tabel 23 Debit Bulanan Rata-rata Aek Riman (m3/dt )

2-11Tabel 24 Banjir Rencana Aek Riman (m3/dt )

2-13Tabel 2-5 Kapasitas PLTA Tara Bintang

2-14Tabel 2-6 Perhitungan Produksi Energi PLTA Tara Bintang

3-12Tabel 31 perhitungan ketebalan dan diameter penstock

4-1Tabel 41 Daerah Operasi Turbin

4-4Tabel 42 Spesifikasi Turbin PLTA Tara Bintang

4-11Tabel 4-3 Spesifikasi Generator PLTA Tara Bintang

5-5Tabel 5-1 Rencana Anggaran Biaya PLTA Tara Bintang

NoUraianSatuanNilai

IUMUM

Nama sungaiAek Riman

Tipe pengembanganRun of River

Model operasiOn Grid

Gross headm52.27

Net headm48.95

Jarak ke jaringan PLNkm17.00

Kapasitas renanakW2 x 5,000

Energi tahunan terbangkitkanGWh88.62018

IIHIDROLOGI

a.Luas DASkm2284.0

b.Debit desainm3/detik24.0

c.Debit banjir (100 tahun)m3/detik864.6

d.Hujan bulanan rata-ratamm232

IIIDATA KOMPONEN SIPIL

1Bendung

Koordinat021652.5 LU dan 982336.6 BT

a.Lebar bendungm70.0

b.Tinggi bendungm15.0

c.Elevasi mercu+ 243.00

d.Elevasi dasar bendung+ 228.00

e.Tipe peredam energiMDO

f.Lebar pintu pengurasm2.00

g.Jumlah pintu pengurasbh3

2Intake

a.Lebar pintum1.50

b.Jumlah pintubh5

3Kantong Lumpur

a.Lebar m13.0

b.Panjangm104.0

c.Lebar pintu pengurasm2.00

d.Jumlah pintu pengurasbh2

4Saluran Pembawa

a.Lebar dasarm2.90

b.Tinggi muka airm4.30

c.Panjang saluranm1,892.39

d.Kemiringan dasar saluran

0.001

e.Bentuk saluranU

f.Tinggi jagaanm0.50

5Kolam Penenang

a.Lebarm15.0

b.Panjangm53.0

c.Lebar pintu pengurasm1.50

d.Jumlah pintu pengurasbh2

6Tail Race

a.Lebarm5.0

b.Tinggi airm1.60

7Gedung Sentral (Power House)

Kordinat021711.8 LU dan 982216.6 BT

a.Panjangm35.0

b.Lebarm21.0

c.Jenis KonstruksiBaja dan beton bertulang

8Jalan Masuk

a.Jalan masuk

Panjang m1117.23

Lebarm3.0

Lebar bahum2 x 0.5

Jenis perkerasanLPB dan LPA

b.Jalan inspeksi

Panjang m2205.38

Lebarm3.00

Jenis perkerasanLPB

IVDATA KOMPONEN MEKANIKAL - ELEKTRIKAL

1Turbin

a.JenisFrancis Horisontal

b.Jumlahunit2

c.Debit desainm3/det24.0

d.Efisiensi turbin%92.5

e.Putaran normalRpm428.57

f.Run away speedRpm834.0

g.Output daya / unitkW5,330

2Generator

a.KapasitaskVA6,500

b.Efisiensi%95

c.Putaran normalRpm428.57

d.TeganganV6.6

e.FrekuensiHz50

3Transformator Utama

a.KapasitaskVA7.000

b.Nominal High VoltagekV20

c.Nominal Low VoltagekV6.6

d.Vector GroupYnd5

e.Type CoolingOnan

4Penstock

a.MaterialStailes stleel ST 37

b.Diametermm2.20

c.Tebalmm12

d.Panjang totalm590.297

1. PENDAHULUAN

1.1. Latar BelakangPropinsi Sumatera Utara adalah salah satu dari propinsi di Indonesia yang memiliki perkembangan yang cukup pesat. Dengan dukungan pemerintah untuk menjadikan Propinsi Sumatera Utara sebagai salah satu propinsi Industri dan Jasa dengan skala regional, membuat pemerintah Propinsi Sumatera Utara harus dapat mempersiapkan sarana dan prasarana untuk mewujudkan misi tersebut, salah satunya adalah sarana kelistrikan.

Hampir seluruh beban di Provinsi Sumatera Utara (99.9%) ini dipasok oleh P3B Sumatera melalui jaringan transmisi 150 kV, sehingga kondisi kelistrikan Provinsi Sumatera Utara ini merupakan representasi dari kondisi kelistrikan P3B Sumatera. Penjualan tenaga listrik di Sumatera tumbuh jauh lebih tinggi dibandingkan dengan daerah lain, yaitu rata-rata 9.59% per tahun. Pertumbuhan ini tidak seimbang dengan penambahan kapasitas pembangkit di wilayah Sumatera yang hanya tumbuh rata-rata 5.2% per tahun, sehingga di banyak daerah terjadi krisis daya yang kronis hingga tahun 2009.

Sejalan dengan kebijakan pemerintah untuk memanfaatkan energi baru dan terbarukan (EBT) sebagaimana dimaksud dalam Peraturan Presiden No. 5 tahun 2006 mengenai Kebijakan Energi Nasional, PLN mempunyai kebijakan untuk memprioritaskan pengembangan panas bumi dan tenaga air. Dengan demikian, sektor ketenagalistrikan mempunyai tantangan untuk memanfaatkan energi baru dan terbarukan dalam prosesnya, salah satunya adalah pengolahan air sebagai sumber daya alam lokal di Wilayah Propinsi Sumatera Utara.

Pemerintah Propinsi Sumatera Utara mengambil kebijakan untuk melibatkan pihak swasta dalam pengusahaan kelistrikan. Dengan adanya peluang yang tersebut, maka PT. Subur Sari Lastderich tertarik untuk Membangunan Pembangkit Listrik tenaga Air (PLTA) Tara Bintang dengan kapasitas 10 MW, yang terletak di Desa Sitanduk, Kecamatan Tara Bintang, Kabupaten Humbang Hasundutan, Propinsi Sumatera Utara.1.2. Maksud Dan TujuanMaksud dilaksanakanya pekerjaan Studi Kelayakan PLTA Tara Bintang ini adalah untuk mendapatkan gambaran secara lengkap rencana pembangunan dari PLTA Tara Bintang sebagai salah satu pembangkit listrik tenaga air untuk pemenuhan kebutuhan akan listrik di PLN Wilayah Sumatera Utara.

Adapun tujuan dari Studi Kelayakan PLTA Tara Bintang ini adalah :

Melakukan kajian terhadap rencana pembangunan PLTA Tara Bintang yang optimal sesuai dengan potensi yang tersedia, yaitu aspek topografi, hidrologi, geologi dan lingkungan serta kondisi sosekbud masyarakat disekitar lokasi.

Melakukan kajian tahap-tahap pembangunan PLTA Tara Bintang berdasarkan potensi yang dihasilkan PLTA dan kebutuhan akan listrik daerah layanan.

Melakukan analisa ekonomi atau kelayakan proyek, agar resiko kerugian investasi yang mungkin timbul dapat diantisipasi, serta memperkirakan tingkat kemampuan-laba usaha PLTA Tara Bintang tersebut.

1.3. Gambaran Lokasi PekerjaanRencana pembangunan PLTA Tara Bintang terletak terletak di Desa Sitanduk, Kecamatan Tara Bintang, Kabupaten Humbang Hasundutan, Propinsi Sumatera Utara. Secara geografis lokasi PLTA terletak pada posisi 216' 953"-2 17'255" LS, 98 23'195"-98 22' 351" BT. Direncanaakan dengan memanfaatkan potensi dari sungai Aek Riman yang terletak di Kampung/ Desa Sitanduk, Kecamatan Tara Bintang, Kabupaten Humbang Hasundutan, Propinsi Sumatera Utara.Kabupaten Humbang Hasundutan berada di bagian tengah wilayah Propinsi Sumatera Utara dengan ketinggian antara 330 2.370 m dpl. Secara astronomis Humbang Hasundutan terletak pada garis 21' - 228' LU dan 9810' - 9858' BT, dengan luas wilayah mencapai 2.517,66 km2 atau 3,51 % dari luas wilayah Propinsi Sumatera. Berdasarkan topografi, Kabupaten Humbang Hasundutan berada di jajaran bukit barisan dengan keadaan tanah umumnya bergelombang.

Sumber daya air yang dimiliki berasal dari danau, sungai, dan rawa-rawa. Kabupaten Humbang Hasundutan berada pada dataran tinggi yang memiliki beberapa hulu sungai (DAS) sehingga dinilai cocok untuk pembangunan pembangkit listrik tenaga air.

1.4. Deskripsi Lokasi PekerjaanNama PLTA

: Tara Bintang

Provinsi: Sumatera Utara

Kabupaten: Humbang hasundutan

Kecamatan: Tara Bintang

Desa: Sitanduk

Sungai: Aek Riman

Debit Desain: 24 m/detik

Net head: 48.95 mMode Operasi

: On Grid

Gambar 11 Lokasi Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA Tara Bintang)1.5. Pencapaian Lokasi Pekerjaan (Aksesibilitas)Pencapaian lokasi proyek PLTA Tara Bintang adalah sebagai berikut:

Dari Jakarta menuju Medan dapat ditempuh dengan penerbangan. Dari kota medan menuju Kota Doloksanggul, dapat dicapai dengan kendaraan roda 4 sejauh 250 km dengan lama perjalanan 5 - 6 Jam. Kondisi jalan beraspal baik sampai rusak ringan. Untuk menuju Kota Doloksanggul terdapat 2 alternatif yaitu melalui Kota Kabanjahe (Dari sisi barat Danau Toba)dan Kota Pematang Siantar (Dari sisi timur Danau Toba). Dari Doloksanggul menuju Kecamata Parlilitan, dapat dicapai dengan kendaraan roda 4 sejauh 50 km dengan lama perjalanan 2 jam. Dari Kecamatan Parlilitan menuju Kecamatan Tara Bintang, dapat dicapai dengan kendaraan roda 4 sejauh 24 km.

Dari Kecamatan Tara Bintang menuju lokasi rencana Bendung, dapat ditempuh menggunakan kendaraan roda 4 dan jalan kaki selama 30 menit.

Tabel 11 Aksesibilitas Menuju Lokasi Pekerjaan PLTA Tara BintangURAIANJARAK

(km)WAKTU

TEMPUH

Jakarta - Medandengan penerbangan

Medan - Doloksangguldengan roda empat2505-6 jam

Doloksanggul kecamatan Parlilitan

dengan roda empat50 2 jam

kecamatan Parlilitan Kecamatan Tara Bintang

dengan roda empat24

Kecamatan tara Bintang lokasi rencana bending

Dengan roda empat dan jalan kaki 30 menit

2. GAMBARAN UMUM LOKASI

1.6. Gambaran Umum Daerah StudiLokasi perencanaan PLTA Tara Bintang secara administratif termasuk dalam kecamatan Tara Bintang, Kabupaten Humbang Hasundutan, Propinsi Sumatera Utara, secara geografis lokasi PLTA terletak pada posisi 2 16' 953"-2 17'255" LS, 98 23'195"-98 22' 351" BT. Direncanaakan dengan memanfaatkan potensi dari Aek Riman yang terletak di Kampung/ Desa Sitanduk, Kecamatan Tara Bintang, Kabupaten Humbang Hasundutan, Propinsi Sumatera Utara.

Secara administrasi, Kabupaten Humbang Hasundutan memiliki batas-batas wilayah sebagai berikut :

Sebelah Utara:Kabupaten samosir Sebelah Selatan:Kabupaten tapanuli Tengah Sebelah Barat:Kabupaten Pakpak Bharat Sebelah Timur :Kabupaten Tapanuli Utara1.6.1. Topografi Berdasarkan peta rupa bumi skala 1 : 50.000, dapat diketahui bahwa kondisi topografi daerah proyek berupa daerah bergelombang dengan kemiringan antara < 15% sampai dengan > 75%.

Lokasi rencana bendung PLTA Tara Bintang terletak pada ketinggian El. 294 meter di atas permukaan laut. Elevasi puncak-puncak bukit yang mengelilingi DPS Aek Riman berkisar antara El. 278 - 500 meter di atas permukaan laut, dengan puncak tertinggi yaitu Dolok Sikarpe (El. 474 m), Aek Riman bermuara di Samudra Hindia.Berdasarkan peta rupa bumi skala 1 : 50.000 diketahui bahwa luas DPS Aek Riman sampai dengan rencana lokasi bendung adalah sebesar 251 km2.Panjang sungai utama 57.8 km, dengan kemiringan dasar sungai rata-rata 0,0683 serta hanyak terdapat anak-anak sungai. Lebar sungai di hilir rencana lokasi bendung sampai dengan air terjun Silampedung sekitar 15 meter, dengan tebing kiri dan kanan yang sangat curam berkisar antara 70% - 90%.Dengan kondisi topografi seperti tersebut di atas, maka jalur saluran penghantar direncanakan agak melambung atau menjauhi sungai. Hal ini dilakukan untuk menghindari tergenangnya saluran akibat banjir serta kesulitan dalam pelaksanaan konstruksi apabila jalur saluran penghantar direncanakan mengikuti sisi sungai.

Konsekuensi dari jalur saluran yang (agak) menjauhi sungai, maka saluran pengahantar PLTA Tara Bintang mulai dari rencana bendung sampai dengan bak penenang melewati daerah berbukit-bukit dengan kemiringan antara 15% - 50%, sehingga pada beberapa bagian diperlukan volume galian yang cukup besar karena haus memotong bukit. Sedangkan untuk jalur pipa pesat mempunyai kemiringan yang sangat curam, dengan kemiringan sekitar 80%. Dengan kondisi topografi seperti ini maka untuk mencapai lokasi gedung sentral diperlukan jalan masuk yang relatif panjang.

1.6.2. Kondisi GeologiA. Geologi RegionalBerdasarkan peta geologi skala 1 : 250.000 Lembar Sidikalang dan (sebagian) Sinabang, Sumatra yang disusun oleh D.T. Aldiss, R. Whandoyo, Syaefudien A. Ghazali, Kusyono (pusat penelitian dan pengembangan Geologi, 1983), geologi regional daerah rencana PLTA Tara Bintang dan sekitamya dapat dilihat pada gambar 2.1

Gambar 21 Peta geologi Lembar Sidikalang dan (sebagian) SinabangKondisi geologi daerah proyek merupakan bagian dari pegunungan bukit barisan yang terbentuk sebagai akibat aktivitas tektonik pada jaman Miosen dan Plio-Plaitosen. Batuan yang dominan pada daerah penyelidikan adalah batuan-batuan volkanik (tufa, ignimbrit).Sebagai hasil aktifitas gunung api toba. Batuan tersebut menutupi tidak selaras batuan-batuan yang lebih tua, terutama di sekitar Danau Toba. Sifat-sifat utama dari batuan ini adalah kandungan gelas dan kwarsa (Sio2) yang tinggi. Pasir kwarsa duumpai sebagai tanah-tanah pelapuk dan endapan sungai yang berasal dari rombakan batuan volkanik tersebut.

Batuan-batuan pra-tersier merupakan batuan yang mendasari daerah proyek dan dijumpai pada lembah-lembah yang dalam sebagaimana yang tampak pada singkapan di sekitar air terjun Aek Riman. Batu pra-tersier tersebut terdiri dari lava basalt dengan urat-urat kwarsa yang mengisi rekahan-rekahannya.

Keadan struktur geologi daerah proyek banyak dipengaruhi oleh akibat dari pads aktifitas gunung api toba pads jaman Pleitosen. Endapan-endapan volkanik sebagai hasil erupsi tersebut tersebar disekeliling Danu Toba, yang merupakan pusat erupsi, yaitu dengan membentuk lapisan-lapisan yang miring ke arah Danau Toba. Patahan-patahan dan kekar-kekar banyak terdapat di sekitar Danau Toba sebagai akibat pengaruh runtuhnya puncak gunung berapi tersebut.

Struktur geologi yang dijumpai pada batuan pra-tersier umumnya lebih rumit lagi, karena batuan-batuan tersebut telah mengalami beberapa kali gangguan tektonik seperti yang dijumpai pada lembah Aek Riman. Gejala-gejala tersebut berupa perlipatan-perlipatan yang kuat dan kekar-kekar yang rapat.

B. Geologi LokalAek Riman pada daerah sebelah utara Tara Bintang, mengalir pada lembah yang lebar dan dalam,kadang-kadang membentuk air terjun. Dasar dan lembah tersebut dibangun oleh batuan-batuan pra-tersier yang terdiri dari batuan beku (basalt) dan batuan metamorf (kwarsa, fillit). Umumnya bersifat keras dan kompak. Kekar-kekar yang banyak terdapat pada batuan tersebut relatif tidak berpengaruh terhadap kesetabilannya karena pengisian oleh mineral kwarsa.

Batuan-batuan volkanik (tufa, ignimbrit) yang banyak mengandung kwarsa (Sio2) menutupi batuan-batuan pra-tersier dengan membentuk tebing-tebing air terjun. Batuan-batuan tersebut umumnya cukup kompak, berpori dan mengandung kekar-kekar.

Dengan kondisi geologi seperti ini, maka konstruksi pembangunan PLTA Tara Bintang terletak di atas batuan beku dan metamorf yang cukup stabil.

1.7. Kondisi Hidrologi

Kondisi hidrologi pada daerah proyek dipengaruhi oleh iklim tropis dan angin muson, dimana musim hujan biasanya jatuh pads bulan Oktober sampai Maret dan musim kemarau jatuh pada bulan April sampai bulan September. Curah hujan tahunan rata-rata pada daerah proyek cukup tinggi yakni sebesar 3,012 mm.

Debit rata-rata Aek Riman sekitar 21 m3/detik, dengan kondisi DPS yang sebagian besar masih berupa hutan, debit sungai Aek Riman relatif stabil sepanjang tahun. Tingginya indentitas hujan (curah hujan harian maksimum) mengakibatkan debit puncak banjir yang cukup besar. Dengan kondisi kemiringan Aek Riman cukup curam serta sungai yang relatif panjang, maka karakteristik banjir yang terjadi adalah waktu tiba banjir yang relatif pendek dan waktu surut yang lebih lambat.

Dengan kondisi tebing sungai yang curam dan menyempit, khususnya dari hilir mengakibatkan relatif tingginya muka air banjir dan memperlambat proses penurunan muka air banjir tersebut.

Berdasarkan hasil pencatatan Badan Meteorologi dan Geofisika Stasiun Pinang Sori Sibolga. Kondisi Klimatologi daerah proyek dan sekitarnya secara umum yaitu :

Suhu udara rata-rata:26 C

Penyinaran matahari rata-rata:56.5 %

Kelembaban udara rata-rata:90.5 %

Kecepatan angin rata-rata:191.5 KM/hari

1.8. Kondisi Kelistrikan

PLTA Tara Bintang terletak di Desa Sitanduk, Kecamatan Tara Bintang, Kabupaten Humbang Hasundutan, Propinsi Sumatera Utara. Hampir seluruh beban di Provinsi Sumatera Utara (99.9%) ini dipasok oleh P3B Sumatera melalui jaringan transmisi 150 kV, sehingga kondisi kelistrikan Provinsi Sumatera Utara ini merupakan representasi dari kondisi kelistrikan P3B Sumatera. Sisanya dipasok pembangkit-pembangkit dalam sistem-sistem terisolasi di pulau Nias, Tello dan Sembilahan yang dikelola oleh PLN Wilayah Sumatera Utara sendiri. Saat ini beban puncak sekitar 1,339 MW dan dipasok oleh Sektor Pembangkitan Belawan, Sektor Pembangkitan Medan, Sektor Pembangkitan Pandan dan Sektor Pembangkitan Labuhan Angin. Pada saat ini PLN juga melakukan swap energi dengan PT Inalum untuk ikut membantu memenuhi kebutuhan beban puncak.Disamping pusat-pusat pembangkit tersebut, ada beberapa PLTMH yang memasok listrik langsung ke sistem distribusi (20 kV) dan IPP PLTP Sibayak sebesar 10 MW.

Sehubungan dengan kurangnya pasokan listrik di Sumatera Utara sebagai akibat dari tidak seimbangnya penambahan pembangkit dan pertumbuhan beban, maka pada saat beban puncak diberlakukan pemadaman bergilir. Untuk menanggulangi pemadaman yang berkepanjangan. PLN Wilayah Sumatera Utara melakukan demand side management dengan cara mengurangi laju pertumbuhan beban, yaitu membuat kuota (pembatasan) jumlah sambungan baru.

Jumlah GI di Sumatera Utara adalah 32 buah dengan kapasitas trafo 2,146 MVA. Peta kelistrikan sistem Sumatera Utara dapat dilihat pada Gambar 2-2.

Sumber: RUPTL 2011 s.d. 2020Gambar 22 Peta Kelistrikan Sumatera Utara Kabupaten Humbang Hasundutan terdiri dari 10 Kecamatan dan 144 tingkat Lurah/ Desa diantara desa yang belum dijangkau jaringan distribusi PLN sekitar 29 desa. PT PLN (Persero) Ranting Dolok Sanggul unit terdepan PT PLN (Persero) Cabang Sibolga yang melayani kelistrikan di kawasan Kabupaten Humbang Hasundutan.Pusat pembangkit Listrik untuk memasok daya ke wilayah Kabupaten Humbang Hasundutan bersumber dari :

Gardu Induk Tele penyulang TL.3

PLTMH Aek Sibundong kapasitas 750 KW

PLTMH Aek Silang kapasitas 750 KW

PLTM Parlilitan (IPP) kapasitas 3 x 7500 KWPenyulang distribusi TM 20 KV di daerah pelayanan PT PLN Cabang Sibolga sudah terintegrasi antara Ranting/Rayon atau antara Kabupaten Humbang Hasundutan Kabupaten Tapanuli UtaraKabupaten Toba Samosir dan kabupaten Tapanuli Tengah.Power House PLTA Tara Bintang berjarak 77 km dari GI Dolok Sanggul, maka PLTA Tara Bintang kapasitas 2 x 5 MW didistribusikan ke Gardu Induk Dolok Sanggul, dengan jarak JTM eksisting PLN 17 km dari power house.

1.9. PLTA Tara Bintang

PLTA Orya memanfaatkan aliran sungai Aek Riman. Luas DAS pada lokasi bendung PLTA Tara Bintang adalah 284 km2. Lokasi PLTA ini berada pada koordinat 16' 953"-2 17'255" LS, 98 23'195"-98 22' 351" BT.1.9.1. Head PLTA Tara BintangPLTA Tara Bintang direncanakan sebagai pembangkit Run of River. Tinggi jatuhan air (net head) untuk PLTA Tara Bintang adalah 48.95 m. Tinggi jatuhan diperoleh dengan mengalirkan air dari S.Aek Riman melalui saluran pembawa menuju headpond sejauh 1892.39 m dan melalui penstock (pipa pesat) 590.297 m. 1.9.2. Ketersediaan Air PLTA Tara BintangA. Perhitungan Evapotranspirasi

Besar evapotranspirasi dihitung dengan menggunakan metode Penman modifikasi, dimana parameter/data klimatologi yang mempengaruhi antara lain :

Temperatur Udara

Kecepatan angin

Kelembaban Relatif

Lama Penyinaran Matahari

Posisi Lintang Lokasi

Hasil dari perhitungan evapotranspirasi tersebut dapat dilihat pada Tabel 2-1.

Tabel 21 Laju EvapotranspirasiEvaporasiBulan

JanFebMarAprMeiJunJulAgsSepOktNovDes

mm/hari4.515.194.614.464.364.394.154.124.054.344.184.39

mm/bln131144.9143.1143134.7131.8128.4127.2121.8134.5125.8136.1

B. Perhitungan Curah Hujan Wilayah

Perhitungan curah hujan wilayah ini dipergunakan untuk mengetahui besarnya curah hujan yang jatuh dalam DPS berdasarkan pengamatan dari beberapa stasiun penakar hujan yang ada disekitar DPS.

Stasiun curah hujan yang dipergunakan untuk analisa hujan Wilayah ini adalah :

Stasiun Dolok Sanggul

Stasiun Siborong-borong

Stasiun Barus

Stasiun Pakkat

Dan beberapa stasiun di sekitar lokasi (untuk mengisi data hujan yang kosong/hilang).

Dalam pekerjaan ini, untuk perhitungan hujan wilayah digunakan metode Poligon Thiessen, karena penyebaran lokasi stasiun penakar hujan relatif tidak merata dan memberikan hasil yang cukup baik. Besar curah hujan Wilayah DPS Aek Riman dapat dilihat pada Tabel 2-2.

Tabel 22 Hujan Wilayah DPS Aek RimanTahunBulanTotal

JanFebMarAprMeiJunJulAgsSepOktNovDes

198520634924426311730153142261942302152241

19862031622716711281522471022577385532213705

19874974182463172945251901753414544803174254

198825922629336635089384943303194054283543

19895090109153531312811865763118882503078

1990382196164290270408116931583543514133195

1991873361263641886331701831741862542134

19921431553542483801192171442403093512102870

19931631571991313511111471062283901462042333

19943102104033562161631561901992002911742868

1995121158261230330141.187215.2621553872612708

1996267129305405360621811181571411832292537

19971651051413452741441451432784572184632878

19983622103712911042747365379107.3552702888

19992471051993202311531963602082481862542707

20002302621421622631201491652042452331842359

200124715617840826143125191235242.1721622285

20023982223774125651412971982372405174714075

2003401236307482231153196360208248525.1673514

20042252723403883371501661624284297713233991

20052201982711622501691901552803202102962879

2006239196289399269125198.190286299.1952812966

20072572212693492661571881672843153802893157

20082201982711622501691901551571411832293157

Rata-rata2291972422992441451731602252823272662867

C. Analisa Debit Rendah (Low Flow)

Untuk memperkirakan dengan lebih tepat besarnya debit rendah, dalam hal ini aliran dasar maupun aliran rata-rata tahunan diperlukan suatu data serf debit air sungai yang cukup panjang.

Karena data debit air Aek Riman tidak tersedia, maka untuk menggantikan debit tersebut perlu dibuat data debit sintetik, dimana dalam perencanaan ini dipergunakan metodre simulasi hujan-debit dari DR. FJ .Mock. Data debit sintetik ini diperkirakan berdasarkan data hujan wilayah DPS.

Besar debit bulanan rata-rata Aek Riman hasil analisa tersebut dapat dilihat pada Tabel 3-3.

Tabel 23 Debit Bulanan Rata-rata Aek Riman (m3/dt )TahunBulan

JanFebMarAprMeiJunJulAgsSepOktNovDes

198523.9118.3423.2438.1321.3422.3218.5118.6517.3624.2828.1419.47

198619.6419.8131.9326.8718.9820.0719.2619.2818.1215.1124.1524.14

198717.8317.5320.0625.8121.4517.2927.4827.2416.1132.9320.1720.41

198820.8620.8218.823.2923.4519.94172517.9821.1626.5419.2823.58

198917.3617.8516.8819.6319.9815.6614.5814.9723.1521.0625.3122.79

199018.1224.2819.7520.9916.8715.7615.9815.8720.8824.3124.2120.54

199116.1115.2118.2134.1129.2417.4820.1420.2520.1325.3921.0422.23

199232.4232.9325.2128.1919.4736.0524.5424.6820.1215.4628.1918.98

199326.7326.5426.6629.3524.1421.2528.2717.8720.1817.3729.3519.84

199421.1221.0618.9928.2120.4116.7715.8919.5821.9520.4528.2118.87

199529.6524.3121.4718.3623.5830.5420.5416.1817.3620.2418.3617.99

199619.3325.3918.4525.0222.7917.9817.6917.5418.1219.1525.8219.98'

1997152215.4621.7326.3120.5416.2816.2419.4516.1119.9826.3120.17

199817.3817.3717.6619.4122.2315.9918.4518.7932.4221.0519.4120.98

199920.8820.4520.0120.1719.2518.8718.2518.3420.1717.5325.8118.47

200021.1618.5621.0528.1425.6318.9819.4519.8719.3318.3438.1319.84

200120.3419.9921.4724.1519.5419.8418.8117.5815.2219.8126.1219.24

200220.8820.4520.0120.1719.2518.8718.2518.3420.1717.5325.8118.47

200320.1320.2419.9919.2820.3917.9919.4517.4823.9120.8223.2923.45

200420.1219.1520.2125.3120.1519.9820.4819.8719.6421.9819.6319.98

200520.1819.9819.9924.2120.8719.2119.1118.1217.8324.2820.9916.87

200620.1421.0520.0121.0419.9919.5819.4517.2120.8615.2134.1120.17

200726.7326.5426.6629.3524.1421.2528.2717.8720.1817.3729.3519.84

200817.8317.5320.0625.8121.4517.2927.4827.2416.1132.9320.1720.41

Rata-rata21.0020.8921.1925.0521.4619.8020.1619.1819.8621.2125.0620.15

Dengan menggunakan data debit bulanan sintetis tersebut dibuat lengkung durasi debit dengan cara mengurutkan semua data dari besar ke kecil sesuai dengan probabilitas kejadianya. Hubungan antara probabilitas kejadianya dan besarnya debit tersebut kemudian diplot dan dibuat kurvanya. Lengkung durasi tersebut dapat dilihat pada Gambar 2-3.

Gambar 23 Lengkung Durasi Aliran PLTA Tara BintangD. Analisa Banjir Rencana

Pada umumnya desain banjir di Indonesia ditentukan berdasarkan analisa hujan yang tercatat. Analisa frekuensi debit maksimum jarang dapat diterapkan karena keterbatasan masa pengamatan bahkan tidak tercatat sama sekali besar debit banjir tahunan.

Langkah-langkah yang ditempuh dalam penentuan banjir dari data hujan untuk daerah aliran adalah sebagai berikut :

Membuat analisa hubungan antara curah hujan dan debit banjir yang tercatat

Membuat analisa frekuensi curah hujan harian maximum tahunan

Dari kedua analisa di atas ditentukan besarnya banjir untuk beberapa kali ulang.

Beberapa metoda empiris yang digunakan dalam perencanaan ini diantaranya metode Melchior, Haspers, Rational, HSS Nakayasu. Sedangkan untuk menghitung curah hujan rencana dipergunakan analisa frekuensi metode EJ. Gumbell dan Log Pearson.Tabel 24 Banjir Rencana Aek Riman (m3/dt )NoPeriode Ulang (Thn)Hujan Harian Max Metoda EJ. Gumbel R24

(mm)Metoda Perhitungan

RationalWeduwenHaspersMelchiorHSS Nakayasu

12143.2454.8320.5377.0364.3347.2

25208.3661.5530.2548.4529.9473.3

310251.4798.4684.0661.9639.6558.3

425292.7971.4892.0805.3778.2717.3

550305.81,099.71,054.7911.6881.0749.3

6100346.21,227.11,222.11,017.2983.0832.7

7200386.31,354.01,394.11,122.41,084.7917.7

81000426.31,648.01,809.21,366.11,320.21,124.1

NoPeriode Ulang (Thn)Hujan Harian Max Metoda Log Pearson R24

(mm)Metoda Perhitungan

RationalWeduwenHaspersMelchiorHSS Nakayasu

12141.7450.0316.0373.0360.5347.2

25193.1613.5478.8508.5491.4473.3

310227.8723.6598.6599.8579.7558.3

425272.2864.7762.0716.8692.7717.3

550305.8971.2891.8805.1778.0749.3

6100339.81,079.31,028.3894.7864.6832.7

7200374.51,189.51,172.0986.0952.8917.7

81000458.71,457.01,537.01,207.81,167.21,124.1

E. Penentuan Debit OptimalPada penentuan debit optimal dilakukan proses optimasi debit rencana dan penentuan jumlah unit pembangkit, hingga diperoleh nilai debit yang paling ekonomis yang memberikan biaya pembangkitan per kWh terendah.

Adapun kriteria untuk menentukan optimasi ini adalah sebagai berikut :

a. Sebagai dasar penentuan optimasi adalah Kurva Flow Duration Curve (FDC)

b. Debit di atas 25 % pada kurva FDC diambil untuk analisis lebih lanjut.

c. Jumlah unit diambil minimum 2 unit, untuk keandalan operasi.

Agar Aek Riman yang berada di antara bendung dan gedung sentral tetap mendapatkan aliran agar biota di lokasi tersebut tetap terpelihara, maka dilepaskan secara kontinyu aliran air sebesar minimal 10%.

Dari hasil perhitungan debit andalan Sungai Aek Riman, debit desain PLTA Tara Bintang ini ditetapkan sebesar 24.0 m3/detik.

Besarnya debit desain ini didasarkan pada perhitungan debit andalan dengan probabilitas 53.3%.

1.9.3. Kapasitas PLTA Tara BintangKapasitas daya yang dapat dibangkitkan PLTA Tara Bintang dengan debit masing-masing turbin 12 m/detik dan gross head 52.27 m adalah 2 x 5 MW. Kapasitas tersebut direncanakan dengan menggunakan 2 unit turbin dengan kapasitas yang sama.

Tabel 2-5 Kapasitas PLTA Tara BintangData

Gross Head52.27 m

Head efektif 48.95 m

Debit desain/unit12 m/detik

Debit minimum4.8 m3/detik

Jenis TurbinFrancis Horisontal

Efisiensi turbin0.925

Putaran turbin428.57 rpm

Efisiensi generator0.95

Daya poros turbin/unit 5330 kW

Kapasitas Generator6500 kVA

1.9.4. Produksi Energi PLTA Tara BintangFaktor kapasitas (CF, Capacity factor) PLTA Tara Bintang direncanakan sebesar 0.81 dengan total produksi energi tahunan yang tercapai dapat dioptimalkan hingga 71.58 GWh. Hal tersebut dicapai dengan menggunakan turbin yang didesain memiliki efisiensi tinggi. Pada perencanaan ini, data turbin yang digunakan sebagai dasar perhitungan/analisa produksi energi diasumsikan dengan efisiensi turbin dapat mencapai 0.925. Secara teknik, turbin-turbin dengan efisiensi tinggi dapat dicapai dengan penggunaan turbin yang didesain secara spesifik (site condition) menggunakan modeling model test atau CFD (computational flow Dynamic).Tabel 2-6 Perhitungan Produksi Energi PLTA Tara Bintang

3. DESAIN DASAR PLTA

Pemanfaatan air sungai Aek Riman untuk PLTA Tara Bintang direncanakan sebesar 24 m/detik. Kapasitas daya terbangkitkan yang direncanakan pada PLTA Tara Bintang adalah sebesar 2 x 5.0 MW dengan Net Head 48.95 m.

1.10. Desain Dasar Bangunan Sipil1.10.1. Bendung dan IntakeBendung PLTA Tara Bintang direncanakan selebar 70.0 m yang terletak pada koordinat 021652.5 LU dan 982336.6 BT. Bendung ini dilengkapi dengan pintu pembilas (Bp) sebanyak 3 buah dengan lebar 2.0 m dan 3 buah pilar pembilas (Bpl) dengan lebar 1.20 m.Untuk menentukan panjang mercu bendung efektif (Bef) di hitung dengan menggunakan-Rumus:

Bef=Bn 20% (bp - (bpl

Di mana :

Bef=Panjang mercu bendung efektif, m

Bn=Panjang bendung bruto, m

(bp=Jumlah lebar pintu pembilas, m

(bpl=Jumlah lebar pilar pembilas, mHasil perhitungan terhadap panjang efektif mercu, yaitu :

Bef=Bn 20% (bp - (bpl

=70.00 (0.20 * 2 * 3) (3 * 1.20)

=65.20 m

Elevasi Muka Air Banjir Di Mercu Bendung

Bentuk mercu bendung yang digunakan dalam perhitungan ini adalah mercu tipe Bulat dengan pengontrol berbentuk segi empat.

Rumus yang digunakan adalah :Q=Cd * 2/3 * (2/3 * g) * Bef * H11,5Di mana :

Q

=Debit banjir rencana, m3/det

Cd

=Koefisien debit (Cd = C0 * C1 * C2)

g

=Percepatan gravitasi, m/det2

Bef=Panjang efektif mercu, m

H1

=Tinggi energi diatas mercu, m

P

=Tinggi mercu bendung, m

r

=Jari-jari mercu bendung, m

Koefisien Cd di dapat dari grafik-grafik, di mana :

-C0 yang merupakan fungsi dari H1 / r (lihat Gambar 3-1)

C1 yang merupakan fungsi dari P / H1 (lihat Gambar 3-2)

C2 yang merupakan fungsi dari P / H1 dan kemiringan muka hulu mercu bendung. (lihat Gambar 3.3)

Gambar 31 Harga-harga Koefisien C0 untuk Bendung Ambang Bulat Sebagai Fungsi Perbandingan H1 / r

Gambar 32 Koefisien C1 sebagai Fungsi Perbandingan P / H1

Gambar 33 Harga-harga Koefisien C2 sebagai Fungsi Perbandingan P/H1Mercu bendung direncanakan setinggi 15,0 m.

Perhitungan :

H1=Q / (Cd x 2/3 x ( (2/3 x g) x Bef(2/3

=864.6 / (0.98 x 2/3 x ( (2/3 x 9.81) x 65.2(2/3

=3.5 m

Dari hasil perhitungan diatas, tinggi muka air banjir diatas mercu bendung dengan debit banjir rencana perioda ulang 100 tahun, didapat H = 3.5 m

Bangunan Peredam Energi Dalam memilih tipe bangunan peredam energi sangat bergantung kepada berbagai faktor antara lain :

Tinggi pembendungan

Lebar bentang effektif

Keadaan geoteknik tanah dasar

Jenis sedimen yang terbawa aliran sungai

Kemungkinan degradasi dasar sungai yang akan terjadi di hilir bendung

Keadaan aliran yang terjadi di bangungan peredam energi seperti aliran tidak sempurna/tenggelam, loncatan aliran yang lebih rendah atau lebih tinggi atau sama dengan kedalaman muka air hilir.

Untuk meredam energi pada hilir bendung perlu dibuat suatu kolam olakan. Ada beberapa macam peredam energi yang ada antara lain : Tipe USBR, Tipe Bak Tenggelam dan Tipe MDO.

Dalam perencanaan ini, tipe peredam energi yang digunakan adalah Tipe MDO.

Rumus-rumus yang digunakan adalah sebagai berikut :

Kedalaman lantai peredam energi dihitung dengan menggunakan rumus :

E=q / ((g x z3)

Ds=(Ds) (Ds / D2) ( Ds / D2 diperoleh dari Grafik

Dimana :

E=Parameter desain

q=Debit desain persatuan lebar pelimpah bendung, m3/dt/m

z=Perbedaan tinggi muka air hulu dan hilir , m

g=Percepatan grafitasi, m/dt2

Ds=Kedalaman lantai peredam energi, m

D2=Kedalaman air di hilir, m

Panjang lantai peredam energi dihitung dengan rumus :

Ls=(Ds) (Ls/D2) ( L / D2 diperoleh dari grafik

Dimana :

L=Panjang lantai peredam energi, m

Tinggi ambang akhir dihitung dengan menggunakan rumus :

a=0.2 x D2

Lebar ambang akhir dihitung dengan menggunakan rumus :

b=2 x a

Perhitungan :

q=Q / Bef

=864.6 / 65.2

=13.26 m3/dt/m

Z

=18.55 m

E=13.26 / ((9.81 x 18.553)

=0.05

D2=2.95 m

Dari grafik didapat D/D2 = 1.40, maka :

D=4.13 m

Ds=20.18 m

Dari grafik didapat L / Ds = 1.40, maka :

L=28.25 m

(28.00 m

Dari grafik didapat a / D = 0.20, maka :

amin=0.90 m

b=2a

=2 x 0.90

=1.80 m

Dari hasil perhitungan diatas, didapat : panjang lantai kolam olak adalah 28.0 m dengan kedalaman 20.18 m dari elevasi mercu bendung.

Bangunan Pembilas Bendung Bangunan pembilas bendung terletak di dekat dan menjadi satu kesatuan dengan bangunan pengambilan (intake). Bangunan pembilas bendung pada perencanaan ini adalah bangunan pembilas tipe konvensional tanpa undersluice.

Dalam perencanaan bangunan pembilas ini, dilakukan perhitungan-perhitungan sebagai berikut : Dimensi Pintu Pembilas Bendung

Untuk menentukan lebar pintu pembilas bendung digunakan Rumus sebagai berikut :

Bsc=0.60 * lebar total pengambilan.

Di mana :

Lebar pintu intake=1.50m

Jumlah pintu intake=5bh

Lebar pilar intake=0.90m

Jumlah pilar intake=4bh

Sehingga :

Bsc=0.60 * lebar total pengambilan.

=0.60 * {(5 * 1.50) * (1 * 0.90)}

=8.10m

Dari rumus diatas didapat bahwa lebar pintu pembilas bendung 2.0 m dengan jumlah 3 buah dan lebar pilar pembilas 1.2 m dengan jumlah 3 buah.

Bangunan IntakeRencana bangunan penyadapan air, lebih dikenal sebagai bangunan intake berada pada sisi kiri aliran sungai. Dimensi bangunan intake direncanakan dengan kapasitas sekurang-kurangnya 120 % dari debit rencana, untuk membuat fleksibilitas dan agar dapat memenuhi kemungkinan meningkatnya kebutuhan pengambilan selama umur proyek. Berdasarkan hasil perhitungan debit andalan sungai Aek Riman, debit rencana (Qn) PLTM Tara Bintang ditetapkan sebesar 24 m3/detik. Sehingga besarnya debit pengambilan PLTA Tara Bintang adalah 1.2 x Qn = 1.2 x 24.0 = 28.8 m3/detik. Besarnya debit ini digunakan untuk pembilasan kantong lumpur.

Kecepatan aliran rencana di pintu intake diambil sebesar 1.0 m/detik, sehingga :

A=Q / V

=28.8 / 1

=28.8 m2Pada intake ini, akan dilengkapi dengan trashrack yang berfungsi untuk mencegah sampah dan benda mengapung masuk ke waterway. Trashrack ini direncanakan terbuat dari plat baja dengan tebal 5 mm dan jarak bersih antar plat 10 mm.

Tinggi air yang akan masuk ke intake setinggi 5.0 m dan lebar bukaan pintu adalah 1.50 m. Luas bersih trashrack pada satu bukaan pintu (a) adalah 6.02 m2, sehingga :Jumlah pintu =A / a

=28.8 / 6.02

(5 buah pintu

Jadi, intake direncanakan menggunakan 5 buah pintu dengan lebar 1.5 m dan tinggi 5.0 m1.10.2. Kantong Pasir (Sandtrap)Bangunan ini berfungsi untuk mengendapkan pasir dan partikel sedimen yang terbawa masuk kedalam intake maupun waterway sehingga air yang akan masuk ke turbin menjadi relatif bersih.

Untuk mencegah tumbuhnya vegetasi dalam kantong pasir maka kecepatan air dalam sandtrap tidak diizinkan < 0.03 m/detik.

Direncanakan diameter sediment yang akan diendapkan ( 0.3 mm, berdasarkan grafik Shields maka kecepatan pengendapan sediment pada aliran tenang adalah 0.04 m/detik.

Perioda pengurasan sediment direncanakan setiap 1 minggu.

Untuk menentukan dimensi sandtrap, dilakukan perhitungan sebagai berikut :

L x B=Q / wo

=24.0 / 0.04

=600 m2Sandtrap direncanakan dengan lebar (B) 13.0 m.

Berdasarkan ketentuan, L / B > 8, maka untuk menentukan panjang sandtrap dihitung dengan menggunakan rumus :

Volume=1.0 x B x L1 + 0.5 x (is - in) x L12 x B + 0.5 x 1.0 x L2 x B

Dimana :

B=Lebar sandtrap, m

L1=Panjang sandtrap, m

is=Kemiringan dasar sandtrap

in=Kemiringan permukaan sandtrap kondisi penuh Lumpur

L2=Panjang peralihan sandtrap, m

Perhitungan :

Volume=1.0 x B x L1 + 0.5 x (is - in) x L12 x B + 0.5 x 1.0 x L2 x B

600=1.0x13.0xL1+0.5x(0.0011-0.000021)xL12x13.0+ 0.5x1.0x5.0x13.0

Dengan cara coba-coba, didapat panjang sandtrap adalah :

L1=104.0 m

Jadi dimensi sandtrap adalah : lebar = 13.0 m dan panjang 104.0 m

1.10.3. Saluran Pembawa (Waterway)Saluran pembawa (waterway) menyalurkan air dari intake sampai ke bak penenang, atau tempat mulainya pipa pesat (penstock). Waterway pada PLTA Tara Bintang direncanakan berupa saluran terbuka (open channel) berbentuk kotak. Saluran ini direncanakan sepanjang 1,892.285 m untuk mampu menyalurkan debit rencana sebesar 24.0 m3/detik.

Untuk menghitung dimensi waterway digunakan Rumus Strickler yaitu:Q=V x A

V=k x R2/3 x I1/2

Dimana :

Q=Debit rencana, m3/det

V=Kecepatan aliran, m/det

A=Luas penampang basah, m2

=b + (m x h) x hk=Koefisien kekasaran Manning

R=Jari-jari hidrolis, m

=A / b + 2h x( (1 + m2)

I=Kemiringan waterway.

Kecepatan maksimum yang diijinkan (V) < 2 m/det karena waterway direncanakan terbuat dari pasangan batu.

Berdasarkan kondisi dilapangan dan untuk mendapatkan desain yang optimum, maka direncanakan kemiringan waterway (i) adalah : i = 0,001.

Dari hasil perhitungan dimensi waterway, didapat lebar dasar saluran (b) 2.90 m dan ketinggian air (h) 4.30 m.

1.10.4. Bak Penenang (Headpond)Headpond direncanakan untuk mendapatkan alitan yang stabil sebelum masuk ke pipa pesat (penstock).

Pada headpond ini direncanakan terdapat 2 bangunan yang terintegrasi, yaitu bangunan pengendap pasir dan bak penenang.

Pengendap pasir seperti halnya sandtrap dekat intake, bangunan ini berfungsi untuk mengendapkan pasir dan menyaring kotoran yang hanyut sehingga air yang masuk ke turbin relatif bersih. Bangunan ini direncanakan dengan panjang 53.0 m dan lebar 15.0 m. Bangunan ini dibuat dari pasangan batu kali dengan plesteran semen pada bagian permukaan yang terjadi kontak langsung dengan air. Kolam pengendap ini dilengkapi dengan bangunan pelimpah samping (spillway) dan pintu penguras.Sedangkan bak penenang ini direncanakan dengan panjang 15.0 m, lebar 15.0 m dan kedalaman 10.00 m. Kolam ini dibuat dengan konstruksi beton. Bak penenang ini dilengkapi juga dengan trashrack yang berfungsi untuk mencegah benda-benda hanyut masuk ke pipa pesat.1.10.5. Pipa Pesat (Penstock)Pipa pesat (penstock) adalah pipa yang yang berfungsi untuk mengalirkan air dari bak penenang (head pond) ke rumah pembangkit. Perencanaan pipa pesat mencakup:

Pemilihan material Penentuan diameter

Penentuan ketebalan

Jenis sambunganPemilihan material berdasarkan pertimbangan kondisi operasi, aksesibilitas, berat, sistem penyambungan dan biaya. Diameter pipa pesat dipilih dengan pertimbangan keamanan, kemudahan proses pembuatan, ketersediaan material dan tingkat rugi-rugi (friction losses) seminimal mungkin. Ketebalan penstock dipilih untuk menahan tekanan hidrolik dan surge pressure yang dapat terjadi.

Pemilihan diameter penstock didasari oleh kondisi sebagai berikut :

Pipa berdiameter besar memiliki head losses kecil, tetapi lebih berat, tebal dan mahal.

Pipa dengan diameter kecil memiliki kehilangan energi yang besar karena friksi yang besar, tetapi beratnya lebih kecil, dan murah.

Pertimbangan utama pemilihan diameter penstock PLTA Tara Bintang adalah tingkat keamanan. Untuk itu pemilihan diameter penstock memerlukan iterasi untuk mendapatkan kombinasi terbaik antara biaya dan keamanan. Kecepatan aliran yang diizinkan dalam penstock dengan pertimbangan tersebut adalah 2.4 - 3.5 m/s.V= = D=

PLTA Tara Bintang menggunakan 2 buah penstock utama dengan diameter utama 2.2 m tebal 12 mm, direncanakan akan mengalirkan air dengan kecepatan 3.16 m/s yang kemudian masuk ke masing-masing turbin. Tanpa adanya percabangan.Ketebalan penstock diperhitungkan terhadap pukulan air (water hammer) juga terhadap berat sendiri penstock dengan kondisi terisi air dan kondisi kemiringan lereng serta tinggi head yang akan mempengaruhi besarnya gaya-gaya baik statis maupun kinetis akibat aliran air.

Belokan yang tajam pada penstock sebaiknya dihindari, selain akan mengurangi besarnya energi juga dapat menimbulkan gangguan pada aliran air di dalamnya yang pada akhirnya akan menimbulkan masalah terhadap konstruksi penstock itu sendiri.Persyaratan konstruksi pipa pesat, adalah : mampu menahan pengaruh temperatur, mampu menahan gempa sampai pada kondisi tertentu, mampu menahan efek water hammer, mudah dalam pelaksanaan. Untuk perhitungan ketebalan dan diameter penstock dapat dilihat pada tabel 3-1.Tabel 31 perhitungan ketebalan dan diameter penstock

1.10.6. Power HousePower House merupakan titik pusat pembangkitan. Power house PLTA Tara Bintang direncanakan terletak pada koordinat 021711.8 LU dan 982216.6 BT. Pada bangunan ini diletakan mekanikal elektrikal yang terdiri dari : turbin, transmisi mekanik, generator, panel kontrol, ballast load dan tempat peralatan/tools.

Power house PLTA Tara Bintang direncanakan berukuran 35.0 m x 21.0 m dengan 2 jenis konstruksi, yaitu : konstruksi beton bertulang pada bangunan yang terletak dibawah permukaan tanah dan konstruksi rangka baja pada bagian kolom, balok dan atap pada bangunan yang terletak diatas permukaan tanah. Dinding bangunan yang terletak diatas permukaan tanah terbuat dari pasangan bata merah yang diplester pada kedua sisinya. Sedangkan bagian bawah terhubung dengan saluran pembuangan (tailrace).

Power house dilengkapi dengan penangkal petir, sistem proteksi (grounding), ruang kontrol, ruang administrasi, gudang, kamar mandi-WC, dan kamar istirahat.

1.10.7. Tail RaceSaluran ini berfungsi sebagai saluran pembuangan air yang berasal dari tubin ke Sungai Aek Riman sebagai pembuang akhir. Saluran ini merupakan satu kesatuan dengan rumah pembangkit.

Konstruksi saluran direncanakan terbuat dari pasangan batu kali dengan bagian atasnya akan dilapisi dengan plesteran.

1.11. Acces RoadAccess road ini berfungsi sebagai prasarana transportasi bagi kegiatan di PLTA Tara Bintang. Panjang access road menuju bendung 911.91 dan yang menuju power house 205.31 m.Jalan masuk lokasi dan jalan inspeksi tersebut direncanakan selebar 3.0 m sebagai lapisan perkerasan dengan bahu jalan selebar 0.5 m x 2 sisi. Pada bagian kiri dan kanan luar dari bahu jalan ini akan dilengkapi dengan saluran drainase selebar 0.5 m. Jenis konstruksi lapisan perkerasan jalan direncanakan terdiri dari 2 ( dua ) lapisan, yaitu konstruksi Lapisan Pondasi Bawah (LPB) setebal 20.0 cm dan Lapisan Pondasi Atas (LPA) setebal 7.0 cm yang terletak di atas LPB. Sedangkan saluran drainase jalan direncanakan terbuat dari konstruksi pasangan batu. 4. PERALATAN ELEKTRIKAL & MEKANIKAL

1.12. TurbinPerancangan dan pemilihan turbin PLTA dilakukan berdasarkan:

Tinggi jatuhan air yang tersedia

Perencanaan debit air

Daya yang diharapkan sesuai debit dan head yang tersedia

Kecepatan putaran turbin yang akan diteruskan ke generatorTabel 41 Daerah Operasi TurbinJenis TurbinVariasi Head (m)

Kaplan dan Propeller

Francis

PeltonCrossflow

Turgo2