В статье рассматривается одной из актуальных проблем управления водными ресурсами - совершенствование методики анализа и оценки межгодовой изменчивости естественного стока с частных водосборов водохранилищ во времени и в пространстве. В качестве объекта исследования рассматриваются частные водосборы речных бассейнов Московской водохозяйственной системы. Анализ среднемноголетних объемов стока с укрупненных частных водосборов водохранилищ за период 1914/1915-2003/2004 годов (90 лет) показал, что наибольший удельный вес стока приходится на частные водосборы водохранилищ Волжской ветки и составляет в сумме около 84 % и только 16 % - на Московскую ветку. Выявлены четыре локальных и два глобальных цикла водности. Анализ статистических параметров рядов стока частных водосборов водохранилищ МВС за период 90 лет выявил наличие статистически значимых изменений в динамике стока и его межгодовых связях. Это обусловлено естественно-климатическими и антропогенными изменениями гидрологического цикла. Распределение годовых объемов стока внутри Московской водохозяйственной системы свидетельствует, что в средне- и маловодные годы доля стока с частных водосборов водохранилищ Московской ветки несколько возрастает, а в многоводные - убывает, а на Волжской ветке в средне- и маловодные годы доля стока убывает, а в многоводные годы - возрастает. Стационарность процесса характерна только в отдельные периоды наблюдений.