Analisis hidrologi dan hidrolika pada desain jembatan kereta api Kayu Tanam – Padang Panjang – Batu Tabal km 71+075 penting untuk ditinjau. Hal ini untuk menentukan keamanan jembatan terhadap banjir rencana periode ulang 50 tahun dan keamanan struktur jembatan terhadap arus sungai yang melintasi jembatan. Tahapan pengerjaan adalah analisis hidrologi untuk menentukan debit banjir, analisis hidrolika untuk menentukan muka air banjir dan kecepatan aliran, dan desain bangunan pengendali sungai berupa dinding penahan tanah dan bangunan pengen dali sedimen. Luas daerah aliran sungai (DAS) dengan titik outlet jembatan adalah 8.8 km2 dengan kemiringan 23%. Dalam studi ini adalah diperoleh muka air banjir untuk periode ulang 50 tahun adalah 2.9 m dari dasar sungai sedangkan tinggi pilar 8.4 m dan 9.5 m dari dasar sungai sehingga jembatan aman dari banjir rencana. Dinding penahan tanah sebagai bangunan pelindung tebing sungai didesain dengan lebar 4 m dan tinggi 3.9 m. Groundsill sebagai bangunan penahan sedimen di desain dengan tinggi bendung utama 3 m.