著作在系统搜集新疆及塔里木河流域主要水文站点和气象站点气象数据、水库和灌区资料等数据基础上，对新疆及塔里木河流域的干旱时空分布特征进行全面深入研究。结合气温、降水和蒸发等气象指标对塔里木河流域的洪枯水径流从趋势、周期和频率等方面研究气候变化对塔里木河径流的影响，并揭示各气候因子与径流量的相关关系。在此研究基础上，通过可变模糊评价法和以标准化降水指数为干旱指标的评价体系来对新疆塔里木河流域的干旱风险进行评估。同时，建立了基于气象干旱指标SPI和水文干旱指标SRI的二维变量的干旱指数，结合不同尺度的马尔科夫链模型，揭示流域气候变化和人类活动对新疆及塔里木河流域干旱的影响。探讨了在非平稳性条件下，全面分析了新疆塔里木河洪水发生量级、频率和峰现时间等特征，并进一步研究洪水发生成因以及造成的影响，通过核估计和Bootstrap技术被用来评估新疆塔里木河流域洪水发生率的非平稳性以及不确定性，同时采用GAMLSS模型构建洪水发生次数与协变量（气候指标、降水和气温指标等）的关系并识别最显著的协变量，进一步揭示区域洪水发生时间和年发生次数序列时间集聚性特征及受低频气候变化的影响。