В результаті наукових досліджень вирішено науково-прикладне завдання удосконалення комплексного водокористування в зоні впливу каналу Дніпро-Донбас із забезпеченням, на основі моделювання, якості водних ресурсів для питних потреб, екологічного оздоровлення водосховищ та еколого-компенсаційних попусків в р. Сіверський Донець, для розвитку зрошуваного землеробства.
За результатами екосистемного просторово-часового аналізу якості води для питних потреб в каналі Дніпро-Донбас за період 2010-2016 років встановлено перевищення ГДК таких речовин як загальна жорсткість і мінералізація, вміст сульфатів, показників перманганатної окиснюваності, каламутності та забарвленості. Вода каналу належить до другого класу якості, тобто є «добра, чиста, прийнятної якості» на ділянці від с. Шульгівка до Краснопавлівського водосховища. За результатами проведених розрахунків екологічної оцінки якості води систематично високий рівень забруднення води у системі каналу встановлено за вмістом сульфатів та показником прозорості (6 і 7 категорії4-5 класів).
Оцінка якості води в каналі Дніпро-Донбас показала, що за агрономічними та екологічними критеріями зрошувальна вода відноситься до І класу і є придатною для зрошення без обмежень на ділянці каналу від пункту моніторингу у с. Шульгівка до Краснопавлівського водосховища.
За результатами екосистемних досліджень просторово-часових закономірностей формування якості поверхневих вод у каналі Дніпро-Донбас встановлюється необхідність проведення водообміну для питного і комунального водокористування та екологічних попусків для оздоровлення р. Сіверський Донець.
Математичне моделювання водообміну надає можливість відслідковувати щодобові зміни гідрологічних та гідрохімічних показників, процеси транспортування та перемішування водних мас різної якості у Орільському та Краснопавлівському водосховищах, добу настання запланованого результату якості води та тривалість водообміну. На основі методу сценарного аналізу проведено оцінку та порівняння варіантів водообміну у Краснопавлівському водосховищі за екологічним (показник жорсткості) та економічним (об’єм витрат води на проведення водообміну) критеріями.
Сценарний аналіз показав, що варіанти водообміну мають суперечливий характер за екологічним та економічним критеріями: екологічний критерій спадає, а економічний зростає. Виникає необхідність двокритеріальної оптимізації в області Парето, яка здійснюється для досягнення компромісних рішень за економічним та екологічним критеріями
Розроблені метод та моделі оцінки зміни водопотреби, при порівнянні двох та більше часових періодів надають можливість коригувати зрошувальні норми в умовах зміни клімату при платному водокористуванні.
Ключові слова: комплексне водокористування, математична модель, питне водопостачання, екологічна оцінка, якість води, водообмін, норма водопотреби
