Sungai merupakan tempat aliran air besar dan memanjang yang mengalir secaraterus menerus dari hulu ke hilir yang dapat dimanfaatkan makhluk hidup. Sungaidapat berfungsi dengan baik apabila dalam keadaan stabil. Apabila keadaansungai tidak terpelihara dan tidak ada penanganan khusus, sungai dapatmenimbulkan bencana banjir yang dapat merugikan manusia. Tujuan daripenelitian ini adalah untuk mencegah terjadinya banjir dengan cara mengetahuiprofil muka air permukaan saluran drainase dan arus balik air. Profil muka airyang diketahui dapat digunakan sebagai acuan dalam melakukan perbaikan danpengaturan tata ruang saluran serta pertimbangan untuk pembangunan bangunanair akibat dari meluapnya air melebihi tanggul yang ada.Penelitian ini dilakukan pada dua saluran drainase primer di daerah Wates yaitusaluran drainase primer Ngestiharjo dan Karangwuni, yang selalu terancambahaya banjir akibat dari pertemuan di muara saluran dengan sungai Serang.Analisis profil muka air saluran akan dilakukan dengan menggunakan metodetahapan langsung dan program Hydrolic Engineering Center – River AnalysisSystem (HEC-RAS). Debit yang digunakan dalam perhitungan adalah debitmaksimum yang terjadi di saluran drainase primer Ngestiharjo dan Karangwuni,dimana perhitungannya diambil dari data hujan antara tahun 2004-2013.Saluran drainase primer Ngestiharjo dan Karangwuni termasuk padapenggolongan pola aliran permukaan landai / profil M (Mild) karena kemiringandasar saluran lebih besar dari kemiringan kritis. Nilai yn maksimum pada salurandrainase Ngestiharjo terjadi pada bulan Desember yaitu 2,174 m, dengan nilai yclebih kecil yaitu 1,436 m. Sedangkan nilai yn maksimum pada saluran drainaseKarangwuni juga terjadi pada bulan Desember yaitu sebesar 2,107 m, dengan nilaiyc lebih kecil yaitu 1,453 m. Pola aliran ini terjadi dikarenakan pada hilir salurandrainase primer Ngestiharjo dan Karangwuni terendam dalam Sungai Serang yangpada bulan tertentu kedalaman airnya lebih besar. Hasil perhitungan arus balik airmenunjukan bahwa arus balik air terbesar pada saluran drainase Ngestiharjoterjadi pada bulan Januari dengan panjang 1347 m. Sedangkan pada salurandrainase Karangwuni, arus balik air terbesar juga terjadi pada bulan Agustusdengan panjang 1034,32 m. Berdasarkan hasil analisis dengan program HECRAS,dapat dilihat bahwa profil muka air yang terjadi lebih tinggi dibandingkantanggul di sekitar. Oleh karena itu, diperlukan perencanaan pintu Klep pada titikpertemuan antara saluran drainase primer Ngestiharjo dan Karangwuni dengansungai Serang dan perbaikan tanggul di sepanjang saluran, sehingga banjir akibatarus balik air atau akibat dari bertambahnya kedalaman air normal saluran yangterjadi pada saat musim hujan dapat dihindari.Kata kunci : arus balik air, banjir, tahapan langsung, HEC-RAS