为定量化描述水库人工增雨需求，以浙江兰溪芝堰水库为研究对象，基于降水、径流和水位历史观测数据，采用实际概率分布阈值法确定逐月不同等级水库水位指标（Water Level Index， WLI）百分位阈值，通过熵权法联合表征气象干旱的标准化降水指数（Standardized Precipitation Index， SPI）和表征水文干旱的标准化径流指数（Standardized Streamflow Index， SSI）构建水库整体干旱指数（Drought Index， DI），综合WLI和DI构建水库人工增雨需求指数（Demand Level Index， DLI）等级，研究WLI、DI和DLI时间特征，结合水库历史记录分析DLI的适用性，结果表明：（1）确定的逐月不同等级WLI百分位阈值能够精细化表征水库在一年内不同时期的缺水程度。（2）1990—2019年气象干旱无明显变化，水文干旱程度加大，其中春季变旱趋势最明显。（3）气象（水文）干旱在夏秋季发生总频率为33.9%（35.0%），高于冬春两季的30.0%（28.3%）。重、特旱在春季的发生频率最高，气象和水文干旱发生频率分别为11.2%和10.0%。水文干旱与气象干旱的时滞性不明显，水文干旱平均历时和平均烈度均高于气象干旱，具有更高的危害性。（4）不同等级的DLI年际分布与WLI较为相近，季节分布与DI分布相似。与2004年之前相比，2004年之后增雨需求出现更为频繁，持续存在时间更长。增雨需求在夏季占比最高，为40.0%，但高度、强烈增雨需求在春季占比最高，为14.4%。（5）构建的DLI等级可以较好地表征水库实际需求，当DLI等级大于等于4持续多个月时，水库可能会出现用水紧张并应采取相关紧急措施。