西气东输工程作为我国距离最长,口径最大的管道工程,其途经地形的复杂性、地质灾害的多发性使管道的安全受到严重威胁,尤其是管道途经的黄土高原地区,作为世界上最大最典型的黄土地区,其构造的特殊性以及黄土的湿陷性使各类地质灾害频发进一步加剧了管道破坏的风险。因此,鉴于黄土高原地区地质灾害的多发性,以及该地区各类地质灾害引发管道事故后果的严重性,亟需探寻黄土高原地区埋地长输管道变形破坏机理,预测管道破坏风险从而对管道设计、管道安全评估和防护对策制定等提供科学依据。本文根据黄土高原主要地质灾害的特点,总结分析了管道破坏形式与变形特征。在此基础上针对黄土高原地区滑坡及黄土湿陷这两种比较典型的地质灾害,建立了埋地长输管道破坏的管土互动有限元模型,对管道参数以及外界条件中的几个关键性参数影响管道破坏的情况进行了分析,依据计算结果研究其破坏机理,结合验证性试验结果进一步对比分析了有限元模型计算结果的可靠性;并考虑黄土湿陷这一特性,在管土互动作用有限元模型中设定湿陷性黄土的降雨渗流区域为多孔介质域,通过多孔介质流固耦合计算分析管道破坏机理。为了评估管道在未来时间的失效风险,考虑管道运行过程中失效风险的时间累积效应,将灰色模型与人工神经网络有机结合构建了埋地长输管道失效概率预测的灰色神经网络模型,进而开发了埋地长输管道的失效预警模型。结合实际资料进行了失效概率计算与风险等级划分,为埋地长输管道安全管理与防灾应急预案制订提供了参考依据。