干旱的研究是一项全球性的课题,从干旱形式上来划分,包括气象干旱、农业干旱、水文干旱和社会经济干旱。水文干旱与水文循环和水量平衡关系紧密,更能反映实际的干旱情况,但在现实情况下却受关注较少。水文干旱是各种干旱类型的终极表现形式,是气象和农业干旱的延续,水文干旱的发生意味着水分亏缺已经十分严重。从汾河上游流域资料分析着手,以径流分配特征为出发点,通过特征值、分配曲线了解径流年内年际变化特性,可知汾河上游年内分配比较均匀、年际分配不均,有四个显著连续枯水期和三个显著连续丰水期；基于集对分析、条件概率和Markov过程分析年径流单一和连续丰枯特性,结果表明：单独出现偏枯的概率为38%,汾河上游最容易发生连续枯水,发生连续平水的概率次之,连续丰水的发生概率最低。借助资料分析,充分了解研究区域水文丰枯特性,既为水文干旱的研究铺垫,又对干旱有了初步认识。水文干旱研究的基础是建立干旱的评价指标,类似于气象干旱指标的建立过程,基于偏态分布概率统计方法,计算标准径流指数SRI；采用回归拟合和假设检验,确定SRI与SPI显著线性相关；以相关系数作为修正系数对SRI进行修正,确定干旱等级。结果表明,由径流资料得出的水文干旱指标合理且有效,标准径流指数的综合修正系数具有流域特性。水文干旱研究的目标是计算干旱特征变量分布概率与重现期。干旱频率分析采用Copula函数,首先基于游程理论提取干旱序列,然后构造汾河上游的干旱特征变量的联合概率分布模型——二维Archimedean Copula函数,最后通过离差最小准则、AIC和BIC最小等方法选择最优Copula为Clayton Copula,计算参数得出干旱历时和干旱烈度的联合分布以及联合重现期。