O presente trabalho teve como objetivo simular o processo chuva-vazão na bacia do rio Cascavel em Guarapuava no estado do Paraná, por meio da aplicação do modelo hidrológico TOPMODEL (Topography-based hydrological model), com a finalidade de identificar as áreas saturadas. A BHRC possuiu área de aproximadamente 81,03 km², sendo 40% de sua área total urbanizada. Para o processo de calibração e validação do modelo foram utilizados dados horários entre os meses de junho de 2011 e maio de 2012. Os dados foram divididos em duas partes para a simulação. O índice de eficiência nas simulações de validação do modelo foi de COE 0,58. O índice de correlação entre os dados referentes a calibração, observados e calculados apresentaram índice de correlação de R²= 0,75, o que mostra uma boa aderência entre os dados. O modelo simulou de forma satisfatória o processo chuva-vazão na bacia do rio Cascavel, e após esse processo, foi possível identificar as áreas saturadas na bacia, que variaram de 10,4% na saturação mínima, e 30,1% na saturação máxima. Para o índice topográfico da BHRC foram encontrados valores que variaram de 1 a 21, porém foram mais expressivas as áreas com índice topográfico entre 5 a 10, sendo referente as áreas saturadas os valores de 9,4 a 8,1, assim esse intervalo é considerado como de maior probabilidade de saturação. Pode-se afirmar que em sua maioria, as áreas saturadas na bacia correspondem as áreas de solos hidromórficos, fundos de vales, áreas ao redor dos cursos fluviais, e as áreas turfosas. O modelo TOPMODEL mostrou-se eficiente na identificação das áreas saturadas na bacia do rio Cascavel, com clima úmido e relevo suave, destacando-se como uma importante e eficaz ferramenta nos estudos hidrológicos.