水资源是经济社会发展的基础，而水灾害又是制约我国经济社会实现可持续发展的一个重要因素，为了更好地指导区域工农业经济长期的繁荣稳定健康发展，研究不同气候区不同时期干旱的时空分布及预测具有十分重要的意义。本次研究依据不同气候区的降水特征划分了1、3、6、9、12和24个月共6个不同的时间尺度分别对江汉平原、关中地区和新疆地区91个站的月降水和月径流资料进行处理，采用标准化降水指数、Z指数、标准化径流指数、径流Z指数评估了三个地区不同时间尺度下不同时期的干旱程度。首先，从气象和水文两个方面探讨了不同气候区不同时期干旱的时空分布及其变化规律；其次，运用成因分析和数理统计分析的方法，充分利用数据的周期性和分期性，提出了一种新的模糊时间序列模型的构建和预测方法，并研究了该模型的适用性和实用价值。得出的主要结论如下：（1）运用标准化降水指数分析得到的监利地区多时间尺度的旱涝分布及其变化规律与实际基本相符，即该地区旱涝灾害频繁且呈交替发生。标准化降水指数对干旱的监测与评估应用性较好。（2）新疆地区总体的旱涝灾害频繁且交替出现，旱涝分布比较均匀，但不同时期发生不同级别的旱涝的概率不同；新疆地区不同时期和不同级别的旱涝均具有明显的空间分布特征，且区域性较强；新疆地区同一时期同一级别的旱涝的不同次的空间分布有所差异，并呈现出一定的交替变化的特征；不同时期新疆绝大部分地区是增湿的，且增湿的速率空间变异性较强。将SPI与ArcGIS组合应用于旱涝的时空分布及其变化规律的研究具有较好的实用性。（3）标准化径流指数和径流Z指数对旱涝的评价结果具有较好的一致性；标准化径流指数在不同气候区均具有一定的适用性；不同时间尺度下肯斯瓦特在不同时期均是增湿的，而监利的增湿情况则是不同的；不同时间尺度下监利和肯斯瓦特分别有在各个时期旱涝变化的剧烈程度不同且均具有一定的周期性和交替变化的特征。本次研究推导出的标准化径流指数是合理的，将其用于旱涝的分布及其变化规律的研究具有较好的实用效果。（4）关中地区不同时间尺度的旱涝状态均会连续发生；在时间尺度为3，6个月时，关中地区旱涝的平均不稳定度与降水量成反比；关中地区不同时期旱涝的不稳定度都呈现出一定的周期性变化的特征，且不稳定度的波动程度基本与时间尺度成正比；关中地区在较长时间尺度时其不稳定度是逐渐减小的。不稳定度能够较好地反映出旱涝变化的剧烈程度并且比较简单，便于应用。（5）在大多数时期，该模型与对比模型相比具有更好的精确度和稳定度；除少数时期以外，该模型预测的误差及其波动均较小；若数据的周期性和分期性越明显，则该模型预测的精度也越高。本次研究提出的模糊时间序列模型是合理的，计算比较简单，具有较好的精确性和稳定性。（6）2015年，基于SPI评价的关中和新疆大部分地区的水情均是正常的，且两个地区旱涝的空间变异性比较明显，但新疆地区旱涝的空间变异性相对略大；2015年，基于SRI评价的玛纳斯河流域的水情偏旱，且其空间变异性较黑河流域要小。该模糊时间序列模型在预测方面具有较好的适用性和实用价值。