Рассматривается обоснование учета и оценки нестационарности развития гидрологических процессов в бассейне р. Волги при определении параметров функционирования Волжской водохозяйственной системы. Основными целями исследований являются выявление нестационарности в формировании речного стока и разработка методов ее оценки. Решается задача построения динамико-стохастической модели, учитывающей нестационарность формирования речного стока в различное время. Произведено обобщение динамико-стохастического подхода для анализа и оценки многолетнего колебания притока речных вод р. Волги у г. Волгограда. Стохастическая связь между стоком смежных лет выражается функцией перехода, управляющей марковским процессом. Оценка стационарности (нестационарности) многолетнего колебания речного стока осуществлена по критерию Фишера (однородность выборочных дисперсий), по критерию Стьюдента (однородность выборочных средних), по критерию Колмогорова-Смирнова (однородность выборок) и парной корреляции (наличие тренда). Описание характера протекания гидрологических процессов представлено моделью, определяемой динамико-стохастическим подходом, при рассмотрении нестационарного процесса годового стока р. Волги. На основе применения концепции квазистационарности получены функции обеспеченности годового стока р. Волги, используемые для вероятностной оценки притока речных вод в бассейне Волги. Проведенный анализ многолетних колебаний годового стока р. Волги позволил выявить, что изменчивость речного стока исследуемого бассейна имеет две составляющие: детерминированную и случайную. Детерминированная составляющая проявляется в изменении во времени среднего значения стока р. Волги, а случайная составляющая наблюдается в нерегулярных ежегодных отклонениях величин стока от его среднего значения (нормы). Такой подход применяется при вероятностной оценке притока речных вод в бассейне р. Волги. //This paper considers the rationale for taking into account and assessing the non-stationarity of the development of hydrological processes in the Volga River basin when determining the parameters of the functioning of the Volga water management system. The main purpose of the study is to identify non-stationarity in the formation of river runoff and develop methods for its assessment. The problem of constructing a dynamic-stochastic model is solved, which takes into account the non-stationarity of the formation of river runoff in different periods of time. A generalization of the dynamic-stochastic approach for the analysis and evaluation of long-term fluctuations in the inflow of river waters of the Volga River near the city of Volgograd is made. The stochastic relationship between the runoff of adjacent years is expressed by the transition function that controls the Markov process. Stationarity (non-stationarity) of long-term fluctuations in river runoff was assessed using the Fisher criterion (homogeneity of sample variances), Student’s criterion (homogeneity of sample means), Kolmogorov-Smirnov criterion (homogeneity of samples) and pair correlation (presence of a trend). The description of the nature of the flow of hydrological processes is represented by a model determined by the dynamic-stochastic approach when considering the non-stationary process of the annual flow of the Volga River. Based on the application of the concept of quasi-stationarity, the functions of the availability of the annual flow of the Volga River are obtained, which are used for a probabilistic assessment of the inflow of river waters in the Volga basin. The analysis of long-term fluctuations of the annual runoff of the Volga River made it possible to reveal that the variability of the river runoff of the studied basin has two components – deterministic and random. The deterministic component manifests itself in the change in time of the average value of the flow of the Volga River, and the random component is observed in the irregular annual deviations of the flow from its average value (norm). This approach is used in the probabilistic assessment of the inflow of river waters in the Volga river basin.