干旱指数是干旱监测、评价及管理的基础,开展综合干旱指数的构建及干旱演变时空特征研究可为区域防旱抗旱管理提供依据。针对高寒山区数据资料短缺以及单一干旱指数难以反映干旱全部特征等问题,本文以甘肃省石羊河上游支流西大河、东大河、西营河、金塔河与杂木河流域为例,依据1981～2017年水文气象资料构建流域SWAT水文模型。将模拟的蒸散发、土壤湿度、径流等与降雨数据相结合,运用参数化或非参数化方法构建了单变量干旱指数标准化降雨蒸散发指数（SPEI）、标准化土壤湿度指数（SSI）、标准化径流指数（SRI）,采用Mann-Kendall检验、R/S分析法等方法分析研究区气象、农业与水文干旱时空变化特征;同时采用嵌套Archimedean构造方法构建气象-农业-水文综合干旱指数（CDI）,依据历史干旱事件验证以及CDI与单变量干旱指数的相关性探讨综合干旱指数的适用性,并分析综合干旱的时空变化特征。获得以下主要结论:（1）基于气象水文数据构建了石羊河上游五大河系的SWAT水文模型,选用SWAT-CUP中的SUFI2算法率定并验证模型。西大河、东大河、西营河、金塔河流域模型的率定期与验证期均满足P-factor（29）0.7、R-factor（27）1.5的不确定性要求,杂木河流域模型在率定期的不确定性较大,而验证期的不确定性在可接受的范围内;率定期的模拟精度总体上要高于验证期的模拟精度,其中西营河、金塔河流域率定期和验证期的R~2与ENS均在0.7以上,西大河、东大河与杂木河流域率定期的R~2与ENS均在0.7以上,验证期的R~2与ENS集中在0.68～0.69之间。故所构建的水文模型的不确定性及模拟精度均达到要求,可以用来描述流域的水文过程。（2）基于SAWT模型模拟的蒸发、土壤湿度、径流以及实测降雨等水文要素构建的单变量干旱指数SPEI、SSI、SRI随着时间尺度的增加,所表征的干旱程度的波动性逐渐减小;研究区各流域同一干旱指数的时间演变规律基本一致,均呈现出旱涝交替的现象。气象干旱强度多集中于0.30～1.40,干旱强度较重的年份为1991与1984年;农业干旱强度多集中于0.20～1.50,干旱强度较重的年份为1991与1992年;水文干旱强度多集中于0.10～1.50,干旱强度较重的年份为1991年。研究时段内各类干旱主要呈现出减弱趋势,其中仅西大河流域的气象干旱与西大河、西营河流域的水文干旱减弱趋势显著;根据持续性分析得,未来各类干旱均可能呈现出减弱趋势,其中气象与农业干旱趋势不显著,水文干旱仅在西大河与西营河流域的减弱趋势显著。（3）基于嵌套Archimedean构造方法构建综合干旱指数CDI,并分析其适用性。CDI表明综合干旱的极端干旱月份多集中于1984.08～1985.01、1991.08～1992.03以及2013.03～2014.05,各流域CDI最低值出现的月份也多集中于1991.08～1992.02,与历史干旱事件相符,表明CDI具有一定的准确性。CDI能够监测到SPEI、SSI或SRI未监测到的干旱区域,表明该指数能够同时表征气象、农业和水文干旱,可从多个角度描述区域的干旱特性,具有一定的综合性。月、季与年尺度下各子流域的CDI与SPEI、SSI、SRI的相关性均通过α=0.1的显著性检验,说明不同时间尺度的CDI均可用于描述研究区域的综合干旱特征,该指数具有一定的可靠性。故本文所构建的综合干旱指数CDI具有一定的准确性、综合性及可靠性,可用于流域综合干旱状况的监测。（4）各流域综合干旱强度多集中于1.00～2.00,干旱强度较重的年份集中在1991与2013年。就季尺度而言,在春、夏、秋三季中,除春季的东大河流域、夏季的金塔河与杂木河流域的综合干旱呈现不显著的加重趋势外,其余流域的综合干旱程度均有减轻趋势,其中仅秋季的西大河、西营河流域减轻趋势显著;冬季的综合干旱程度主要呈现出不显著的加重趋势。就年际而言,西大河、东大河、西营河与金塔河流域的综合干旱程度均具有减弱趋势,而杂木河流域具有加重趋势,变化趋势均不显著。本研究基于SWAT水文模型模拟的结果可为研究区提供短缺的蒸发、土壤湿度等水文要素序列资料,构建的综合干旱指数可用于研究区的干旱监测,综合干旱指数的构建方法也可用于类似缺资料地区。