Air hujan merupakan salah satu aspek dari siklus hidrologi yang berperan penting dalam ketersediaan air di dalam bumi. Akan tetapi apabila terjadi hujan lebat dalam durasi waktu yang cukup lama maka air hujan tersebut dapat mengakibatkan terjadinya aliran permukaan (surface runoff) yang berpotensi menimbulkan banjir. Untuk mengetahui jumlah potensi air yang ada pada suatu daerah pengaliran, diperlukan perhitungan hidrologi dari data-data curah hujan. Untuk menghitung jumlah air atau debit sungai pada waktu banjir digunakan formulasi model Long- And Short-Term Runoff (LST). Formulasi model LST diperoleh dari model fisisnya. Pada penelitian ini dikaji proses terbentuknya formulasi model LST dari perilaku sistem berdasarkan fenomena siklus hidrologi. Selanjutnya formulasi model LST tersebut akan diimplementasikan untuk menghitung debit banjir pada suatu daerah pengaliran. Hasil penelitian menunjukkan bahwa formulasi model LST dapat digunakan untuk menghitung debit banjir dan merupakan model yang baik karena pada saat implementasi, error yang dihasikan antara debit banjir pengamatan dan debit banjir perhitungan adalah kecil.