A otimização de parâmetros de modelos hidrológicos do tipo chuva-vazão, associados às características físicas e geomorfológicas da bacia hidrográfica, possibilita que esses modelos sejam aplicáveis em locais sem dados ou com dados escassos. Neste trabalho desenvolveu-se metodologia que utiliza a Pesquisa Harmônica para otimização dos parâmetros de um modelo do tipo chuva-vazão, visando à obtenção de hidrogramas em sub-bacias sem medição de níveis ou vazões. Para otimização dos parâmetros e avaliação do modelo, foram utilizados dados pluviométricos, fluviométricos e informações sobre as características físicas da bacia hidrográfica do Rio Aquidauana, localizada no Estado de Mato Grosso do Sul, Brasil. Os resultados obtidos são promissores e demonstram que a metodologia aplicada é eficiente e de rápida convergência.