干旱是一种发生频率高、影响范围广、持续时间长的气候现象，累积到一程度时就会对工农业生产造成影响。干旱对我国农业生产影响巨大，了解农业干旱对作物产量的影响，准确的判定干旱的开始以及演变过程对于控制干旱、提出合理的应对措施减少损失具有重要意义。本文选取泾惠渠灌区作为研究区域，对比分析了降水距平百分率（Pa）、标准化降水指数（SPI）、降水Z指数在灌区的适用性，选取合适的干旱指标分析了灌区多年的干旱演变特征。在此基础上，基于干旱指标分析了干旱与灌区主要作物气候产量之间的关系，得到了影响作物气候产量的关键干旱时段、关键指标值，建立了干旱与作物产量的定量关系。此外，利用干旱指标划分干旱年型，探讨了不同干旱年型的作物需水量与灌溉需水量，提出了相应的灌溉建议。通过以上分析得到结论如下：（1）降水距平百分率、标准化降水指数SPI和降水Z指数与降水的线性倾向估计结果一致，都能反映降水的变化趋势；降水Z指数对于降水极少的年份响应程度最大，SPI次之，降水距平百分率对降水的剧烈波动响应程度最弱；在降水出现波动变化时，SPI响应速度最快，降水Z指数次之；在判定发生干旱的年份时，三种指标结果一致，在判定干旱程度时，降水距平百分率的判定偏轻，SPI划分细致的干旱程度在应用时比降水Z指数有优势。总体来说，SPI在三种干旱指标中最优。（2）灌区降水、温度、日照时数在年内分布不均，存在明显的集中和稀缺时段：6~10月份是灌区降水集中期，这时段降水年际波动较大，降水稀缺时段在1~2月、12月，这段时期降水年际变化较为稳定；灌区高温集中在6~8月份，低温分布在1、12月，温度年际变化较为稳定；灌区日照时数在年内分布表明，2月、10月日照时数最短，5~8月最长，多年变化趋势与温度相似。（3）通过对多时间尺度的SPI分析发现：灌区存在干旱化趋势，这种趋势在春、夏、秋三季最为明显；年尺度干旱具有16a年代际变化周期，存在4~5a的年际变化周期，随着各个年代际周期呈现出干旱化的趋势；各季节尺度的干旱存在2~3a的年际变化周期；灌区年际干旱以轻旱为主，在1990年后有干旱高发趋势，各季节中冬季和夏季是干旱高发季节，主要干旱类型以轻度干旱为主。（4）以多时间尺度SPI表征干旱情况，分析干旱对冬小麦、夏玉米、棉花的气候产量的影响，结果表明：影响冬小麦气候产量的关键干旱时段是7~9月，气候产量增减的干旱指标关键值为SPI3-9=0.5，随着气候的干旱化，SPI3-9对于气候产量影响力增加的同时，干旱对于气候产量的负效应在减小；影响夏玉米气候产量的干旱时段是4~6月，气候产量增减的关键值为SPI6-6=0，随着气候的干旱化，夏玉米抵御干旱的能力在增强；影响棉花气候产量的关键干旱时段是4~6月，SPI1-9=0是气候产量正负变化的关键点。（5）冬小麦多年需水量在366~481mm之间波动，夏玉米多年需水量在395~570mm之间，棉花多年需水量在583~805mm之间；三种作物生育期降水都不能满足需水，小麦在生育期水分亏缺达到50.6%，夏玉米生育期水分亏缺比为36.5%，棉花水分亏缺比为35.3%。