Целью работы является развитие теоретических и численных методов исследования нелинейных явлений в гидродинамике идеальной жидкости со свободной границей. Особое внимание уделяется разработке эффективных численных алгоритмов, сохраняющих интегралы движения.Также важным здесь являлся поиск интегрируемых приближений. Основные результаты: Получена новая система интегро-дифференциальных уравнений двумерной гидродинамики. Исследовано образование волн-убийц на поверхности жидкости. Доказана неинтегрируемость двумерной гидродинамики. Модифицирована ММТ-модель волновой турбулентности. Исследована солитонная турбулентность для уравнений типа НУШ, и турбулентность конденсата. Исследован коллапс в 2-D уравнении Бенджамина-Оно. Изучено влияние периодичности на резонансное взаимодействие волн. Разработана консервативная схема для уравнений трехмерной гидродинамики. Получены слаботурбулентные спектры в динамических уравнениях. Основные результаты, включенные в диссертацию, являются новыми. Полученные новые, кубически нелинейные уравнения безвихревой двумерной гидродинамики позволяют эффективное численное моделирование. Предложен новый подход к вычислению матричных элементов (с помощью конформных канонических переменных) резонансных взаимодействий волн. Исследование коллапса в пограничном слое объясняет экперименты по генерации когерентных структур в пограничном слое. Наблюдениие в численных экспериментах слаботурбулентных режимов, с колмогоровскими спектрами флуктуаций, близких к экспериментальным, позволяет обосновать применение кинетических уравнений для предсказания океанского волнения в метеорологических приложениях.