Дисертацію присвячено питанням проектування закритих зрошувальних мереж (ЗЗМ) з водоповітряними резервуарами (ВПР). Розроблено нову комбіновану модель перехідних процесів у водогонах з ВПР на базі "жорсткого" гідравлічного удару, яка враховує пружну ємність водогону. На основі математичного моделювання одержано графіки критеріальних залежностей (діаграми) і розроблено графоаналітичний метод оптимізації параметрів ВПР. Математичне моделювання та експериментальні дослідження поодинокої та групової роботи ВПР довели ефективність використання ВПР з диференційним гідравлічним опором вузла приєднання його до водогону. Розроблено методику оптимізації параметрів ВПР за умов їх групової роботи на ЗЗМ за мінімумом приведених затрат відповідно до показника надійності водогону, а також пристрої для поповнення ВПР повітрям. Наведено методику графоаналітичного визначення параметрів ВПР та програму розрахунку на ЕОМ перехідних процесів у водогонах з ВПР.

На базі математичної моделі жорсткого гідравлічного удару розроблена методика і виконано розрахунки ряду перехідних процесів в наступних трубопровідних системах і пристроях: трубопроводах крупних насосних станцій; водовипускних спорудах; клапанах зриву вакууму сифонних водовипусків; в трубопроводах з водоповітряними резервуарами; в каскадних водоподачах; в трубопроводах водозабірних споруд з імпульсною промивкою. Виконано експериментальні дослідження динамічних процесів трубопровідних системах без та при наявності протиударних пристроїв. Проведено натурні дослідження проходження пружного гідравлічного удару в умовах діючих насосних станцій. Запропоновано ряд нових конструкцій протиударних пристроїв, водовипускних споруд, клапанів зриву вакууму і стабілізаторів тиску. На базі моделі пружного гідравлічного удару розроблено методику розрахунку динамічних процесів у трубопровідних системах при різних умовах: з урахуванням втрат напору, наявності розчиненого і нерозчиненого повітря, наявності розривів суцільності потоку, наявності різноманітних протиударних пристроїв і стабілізаторів тиску. Виконано перевірку адекватності запропонованих математичних моделей.

Досліджено технічний стан і фільтраційні втрати води з регулюючих басейнів і каналів зрошувальних систем. Експериментально встановлено залежність електромагнітного випромінювання при змінному навантаженні в сухому та зволоженому станах у зразках лесовидних суглинків і глин. Запропоновано й обґрунтовано спосіб визначення зон фільтраційних деформацій і втрат води шляхом комплексного застосування геофізичних методів природного імпульсного електромагнітного поля Землі (ПІЕМПЗ) і вертикального електричного зондування (ВЕЗ), що дає змогу визначити якісні параметри та розміри порушених ділянок. Удосконалено методику розрахунку кількісних показників фільтраційних втрат води та запропоновано спрощений розрахунковий алгоритм, який є прикладним застосуванням формули Дарсі. Досліджено та встановлено залежності між геологічними особливостями території розташування об'єкта і рівнем його технічного стану та розвантаженням фільтраційних потоків, що впливає на гідрогеологічний режим та еколого-меліоративний стан прилеглих територій. Науково обґрунтовано необхідність локалізації ділянок фільтраційних втрат води з метою зосередження ремонтно-відновлювальних робіт у найбільш порушених зонах, що дозволить суттєво знизити затрати часу та коштів і підвищити загальний коефіцієнт корисної дії (ККД) споруди.