Фундаментальні дослідження:
• дослідження гідродинамічних та гідрофізичних умов функціонування екосистем континентальних природних водних об'єктів та визначення механізмів їх впливу на біопродуктивність водойм та якість водного середовища;
• розробка методології та методичної бази управління водними екосистемами шляхом штучного регулювання їх гідрологічного режиму;
• вивчення структурно-функціональних особливостей організації техноекосистем як одного з нових типів антропозалежних екосистем у сучасній біосфері.
Прикладні дослідження:
• розробка методів та засобів поліпшення стану екосистем каскадних рівнинних водосховищ шляхом екологічної оптимізації режиму експлуатації гідроенергетичних об'єктів;
• розробка екологічних вимог до правил експлуатації крупних водосховищ;
• розробка рекомендацій щодо поліпшення екологічного стану урбанізованих водойм України;
• розробка принципів та методології гідробіологічного моніторингу водних об’єктів техноекосистем як одного з важливих елементів системи оптимізації їх функціонування з метою мінімізації впливу техноекосистем на довкілля та зниження біологічних перешкод у роботі технічних систем, підвищення надійності їх роботи.
Оцінено сучасні гідрологічні умови функціонування екосистем каскадних водосховищ. Встановлено, що зміна клімату суттєво вплинула на водозабезпеченість та водний режим річок України. Період водообміну дніпровських водосховищ послабився порівняно з 80-ми роками минулого століття приблизно на 7%. У мілководних зонах водосховищ зовнішній водообмін виявляється активнішим, ніж у зонах дії лише стокових течій. За період існування водосховищ температура води зросла на 1,2–1,5?. Особливо стрімке зростання теплозапасів відзначається тут з кінця 80-х років минулого століття. Більшу частину року у водосховищах спостерігається гомотермія. Потепління скоротило тривалість льодових явищ. Зменшилась товщина льоду (на 10 см). Майже 90% завислих речовин акумулюються в ложах водосховищ, темпи накопичення мулу зменшуються.
В рамках пошуку концептуальних підходів до розробки методів управління станом водних техно-екосистем визначено найбільш адекватні інтегральні показники цього стану. Такими є вміст та динаміка органічної речовини і розчиненого у воді кисню, тепловміст, концентрація у воді завислих речовин тощо. Рекомендовано засоби (моделі) визначення прийнятих показників.
Удосконалено моделі розрахунку елементів гідрологічного режиму водосховищ при різних попусках ГЕС і ГАЕС.
Продовжується розпочате з 1962 р. комплексне вивчення водойм-охолоджувачів, інших водних об’єктів техноекосистем теплових та атомних електростанцій, розробляються концептуальні положення загальної та технічної гідробіології. На основі досвіду багаторічних досліджень сформульовано концепцію техноекологічної системи. Принципово новим є те, що техногенні і природні біотопи розглядаються як рівнозначні, а їх населення – як єдина ценотична система.
Дослідження систем охолодження і технічного водопостачання АЕС лягли в основу розробки Стандарту Підприємства СТП 0.03.088-2010 «Порядок розробки регламенту гідробіологічного моніторингу водойми-охолоджувача, систем охолодження і системи технічного водопостачання АЕС з реакторами типу ВВЕР» для НАЕК «Енергоатом». У документі викладено основні принципи гідробіологічного моніторингу техноекосистем енергетичних станцій, цілі та завдання моніторингу, основні вимоги та рекомендації для його проведення.
Проведено серію гідробіологічних досліджень у ходу унікального проекту виведення водойми-охолоджувача Чорнобильської АЕС із експлуатації та його спуску. Отримано важливі дані щодо процесу техногенної сукцессії екосистеми, а саме в угрупованнях безхребетних бентосу і перифітону.
Виконано дослідження динаміки зооперифітону на експериментальних субстратах та визначення необростаючих властивостей спеціальних покриттів.
На базі групи технічної гідробіології ІГБ НАНУ створена та постійно поповнюється база гідробіологічних даних WaCo (Water Communities) усіх водойм-охолоджувачів АЕС України та багатьох ТЕС, а також багатьох технозалежних водних об’єктів.
1. Дубняк С.С. Еколого-гідроморфологічний підхід до обґрунтування берегозахисту на дніпровських водосховищах // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія: Наук. збірник. – 2015. – Т.3(38). – С.16-24.
2. Дубняк С.С. Основні положення еколого-гідроморфологічного напряму досліджень екосистем крупних рівнинних водосховищ // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія: Наук. збірник. – К.: ВГЛ „Обрії”. – 2008. – Т.14. – С.62-74.
3. Дубняк С.С. Эколого-гидроморфологический анализ биотопической структуры крупных равнинных водохранилищ // Географический вестник. – Пермь, 2013. - №3 (26). – С.107-120.
4. Оксиюк О. П., Тимченко В. М., Давыдов О. А. и др. Экологические попуски Киевской ГЭС. – Киев: ЛОГОС, 2003. – 72 с.
5. Правила експлуатації водосховищ Дніпровського каскаду / За ред. А.В.Яцика – Київ: Ґенеза, 2003. – 176 с.
6. Протасов А.А. О водных техноэкосистемах и их месте в биосфере. – Journ. of Siberian Federal University. Biology 4. – 2013. – N 6. – Р. 405–423.
7. Протасов А.А. Панасенко Г.А., Бабарига С.П. Биологические помехи в эксплуатации энергетических станций, их типизация и основные гидробиологические принципы ограничения // Гидробиол. журн. – 2008. – Т. 44, № 5. – С. 36–53.
8. Протасов А.А., Немцов А.А., Масько А.Н., Силаева А.А. Концепция техно-экосистемы и ее значение для развития экологической политики в атомной энергетике Украины. – Ядерна енергетика та довкілля. – 2013. – № 1. – С. 59–62.
9. Протасов А.А., Силаева А.А. Контурные группировки гидробионтов в техно-экосистемах ТЭС и АЭС / Институт гидробиологии НАН Украины. — Киев, 2012. — 274 с.
10. Протасов А.А., Силаева А.А., Новоселова Т.Н. Опыт многолетнего гидробиологического мониторинга техноэкосистем АЭС. – Ядерна енергетика та довкілля. – 2016. – № 1 (7). – С. 33–36.
11. Силаєва А., Протасов О. Довгострокові зміни у контурних угрупованнях водойми-охолоджувача Чорнобильської АЕС: the scientific proceedings of the international network AgroBioNet «Biodiversity after the Chernobyl accident». Part II. – Nitra : Slovak University of Agriculture, 2016. – Р. 211–214.
12. Техно-экосистема АЭС. Гидробиология, абиотические факторы, экологические оценки. Гидробиология, абиотические факторы, экологические оценки / Под ред. А.А.Протасова. – Киев: Ин-т гидробиологии НАН Украины, 2011. – 234 с.
13. Тимченко В.М. Водообменные процессы как фактор формирования потоков энергии в экосистемах днепровских водохранилищ // Гидробиол. журн. – 46, №3. – 2010. – С. 105–120.
14. Тимченко В.М. Экологическая гидрология водоемов Украины. – Киев: Наук. думка, 2006. – 383 с.
15. Тимченко В.М. Экологическая гидрология днепровских водохранилищ // Гидробиол. журн. – 2006. – 42, №3. – С. 81–96.
16. Тимченко В. М., Дараган С. В. Сменяемость воды в водоемах Киева // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. – Київ, 2014. – Т. 4 (35). – С. 49–57.
17. Тімченко В.М., Линник П.М., Щербак В.І. та ін. Екологічний стан урбанізованих заплавних водойм: Озеро Видубицьке (2007); Затока Берковщина (2009); Затока Осокорки (2011) – Київ: Логос.
18. Тімченко В.М., Тімченко О.В., Гуляєва О.О., Холодько О.П., Вандюк Н.С. Еколого-гідродинамічне районування каскадних долинних водосховищ // Гідрологія, гідрохімія, гідроекологія. – 2010. –Т. 2 (19). – С.23–29.
19. Тімченко В.М., Тімченко О.В. Екологічно значущі елементи гідрології Кілійської дельти Дунаю в сучасний період // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. Періодичний науковий збірник. Том 11. – Київ: Обрії. – 2006. – С. 325–330.
20. Fashchevski B., Timchenko V., Oksiyuk O. Ecohydrological Management of Impounded Large Rivers in the Former Soviet Union / Ecohydrology: Processes, Models and Case Studies. An approach to the sustainable management of water resources. – Mixed Sources, 2008. – P.247– 275.
21. Novoselova T. N., Protasov A. A. Phytoplankton of Cooling Ponds of Techno-Ecosystems of Nuclear and Thermal Power Stations (a Review). – Hydrobiol. J. – 2015. – Vol. 51, Iss. – Р. 37–52.
22. Protasov A., Sylaieva A., Morozovska I., Lopes-Lima M., Sousa R. A massive freshwater mussel bed (Bivalvia: Unionidae) in a small river in Ukraine // Folia malacologica. – 2015. – Vol. 23. – P. 273–277.
23. Protasov A.A. Вiogeomes of hydrosphere and land as elements of the biosphere structure // Ecology and noospherology. – 2016. – Vol. 27, N 1–2. – Р. 5–15.
24. Protasov A.A., Zubkova Ye.I., Silayeva A.A. Conceptual Approaches to Organization of Hydrobiological Monitoring of Techno-ecosystems of Thermal and Nuclear Power Plants. – Hydrobiol. J. – 2016. – Vol. 52, Iss. 2. – P. 59–70.
25. Silayeva A.A., Protasov A.A., Morozovskaya I.A. Perennial Dynamics of Dreissenid (Dressenidae, Bivalvia) Populations and Communities in the Benthos and Periphyton of the Cooling Pond of the Chernobyl NPP. – Biology Bulletin. – 2016. – Vol. 43, N. 10. – Р. 1327–1333.
26. Timchenko V. Application of the Ecohydrology Theory in Ukraine // Ecohydrology and Hydrobiology. – 2004. – 4, №3. – Р. 327–336.
27. Timchenko V. M. Ecological hydrology (ecohydrology) as a part of the aquatic ecology // Ecohydrology & Hydrobiology.– Volume 16, Issue 2 (New Challenges and Dimensions of Ecohydrology, Part II) – 2016.– P. 117–124.
28. Timchenko V., Oksiyuk O. Ecosystem condition and water quality control at impounded sections of rivers by the regulated hydrological regime // Ecohydrology and Hydrobiology, 2002. – 2, (1–4). – P. 259–264.
29. Timchenko V., Oksiyuk O., Lucas M.C. Oxygen regime improvement in large, lowland reservoirs during the winter period for reduction of fish suffocation: the example of the Dnieper reservoirs, Ukraine // Ecohydrology and Hydrobiology. – 2004. – 4, № 1. – P. 17–25.
30. Timchenko V., Timchenko O. Ecological Aspects of Hydrology in a Navigable Channel “The Danube – The Black Sea” in Ukraine / Proceedings of the 37th IAD Conference 29.10 – 1.11. 2008, Chisinau, Moldova. – National Committee of IAD Serbia and Montenegro, 2008. – P.310–313.
31. Timchenko V., Huliaieva O. The management model of a state of aquatic system and water quality in the Dnieper River cascade reservoirs // EcoHydrology`2015. Measuring, Modeling of the natural processes related to water flows, social values of the linked ecosystem services (21-23 September, Lyon, France). – P. 79–83.