近年来由于自然条件、气候变化和人为因素的共同影响，天津市多次发生水资源危机，干旱与旱灾的发生频率逐渐上升，影响了天津市经济社会的发展。因此，本文在天津市各测站逐月降水量资料的基础上对天津市干旱时间和空间分布规律进行了研究，并对其干旱变量的组合概率和重现期进行了计算与分析，以期为天津市的水资源规划利用及制定抗旱规划措施提供基础和依据。本文主要研究内容与成果如下：（1）基于天津市近50年逐月降水量资料，由估算的月尺度和季尺度的标准化指数得出在时间变化上，从1961年到2010年的50年间，干旱次数呈上升趋势，干旱等级也逐渐以中旱和重旱为主，季节性干旱比较明显。采用Kringing空间插值理论对SPI指数绘制干旱年份等值线图，并用K-means快速聚类法对天津市进行干旱分区。结果表明天津市可分为6个分区，为分区域制定抗旱规划提供了依据。（2）基于游程理论提取天津市1961~2010年间干旱历时、干旱烈度和烈度峰值三个干旱变量，通过对假定的边缘分布函数模型的检验，得出天津市干旱历时服从指数分布、干旱烈度服从Gamma分布，烈度峰值服从广义Pareto分布。通过相关性指标计算分析，干旱历时和干旱烈度、干旱烈度和烈度峰值的相关性较高，而干旱历时和烈度峰值的相关性较低。（3）运用Copula函数理论建立天津市干旱特征变量的联合分布模型，采用极大似然法估计模型未知参数，选取K-S统计量、OLS、AIC评价指标分别对模型进行检验和拟合优度评价，优选得到最优函数模型。通过优选出的Copula函数模型，计算天津市二维和三维干旱变量联合分布在不同组合条件下的组合概率和重现期。（4）对天津市干旱特征变量二维联合分布情况，相同条件下任意两干旱特征变量联合分布的同现重现期大于其联合重现期。对于天津市三维干旱特征变量分布情况，给定某一干旱变量大于等于某值时另外两个干旱特征变量的条件重现期要大于该干旱变量小于等于相同特定值时的条件重现期；给定两个变量大于等于某特定值时另外一变量的条件重现期大于该两变量小于等于相同特定值时另一变量的条件重现期。