Актуальность работы обусловлена недостаточностью данных наблюдений на малых водотоках, необходимых для мониторинга климатических изменений, прогноза опасных гидрологических явлений, расчёта водопропускных сооружений и эффективной эксплуатации микрогидроэлектростанций. Цель работы. Обоснование выбора оптимальных методов организации автоматизированного учёта стока воды и сбора гидролого-климатической информации для моделирования динамики водно-балансовых элементов, а также обеспечения адаптивного землепользования и нужд гидрологического и геохимического мониторинга. Методы исследования. Из всех элементов водного баланса наиболее точно измеряется поверхностный русловой сток воды, отражающий текущую влажность деятельного слоя на малом водосборе. На трёх малых водосборах в разных природно-климатических условиях были установлены приборы автоматического мониторинга уровня воды, температуры почвы, воды и воздуха, разработанные и произведенные в Институте мониторинга климатических и экологических систем СО РАН. Модельные водосборы расположены в зоне олиготрофных болот южной тайги, зоне бугристых болот лесотундры и предгорной зоне южной тайги. Для учёта стока воды использовались различные методы гидравлических расчётов: для неподтопленного водослива круглого сечения с широким порогом; для равномерного движения в естественных руслах; для треугольного водослива с подтопленным нижним бьефом. Для определения шероховатости поверхности конкретного водослива проводились измерения стока гидрометрическим методом - вертушкой, а при малых расходах - объёмным методом. Измерения уровня и других метеорологических параметров выполнялись с интервалом 1 час и сохранялись в блоке управления. Результаты. Выявлена эффективность всех трёх способов организации учёта стока воды. Собраны уникальные данные по условиям формирования водного баланса и стока на малых водотоках. Показана огромная роль увлажненности деятельного слоя водосборов для возникновения экстремальных расходов воды.