准确预测事故概率以及事故所造成的环境后果对于输油管道事故定量环境风险评价而言至关重要。但是严重管道事故数量较少,采用传统统计分析方法难以准确计算其发生概率。此外,由于多种因素的影响,土壤参数具有较强的不确定性和相关性,直接影响了泄漏油品扩散范围的预测精度。鉴于此,本文探究了输油管道事故的时间特征以及土壤参数的不确定性和相关性对泄漏油品扩散范围预测结果的影响。主要研究内容包括:（1）为了完善输油管道事故概率的计算,本文基于概率论建立了随机点过程模型来描述以严重程度为标度的管道事故数据,并采用时间序列分析法识别了管道事故序列的时间特征。结果显示所研究的管道事故具有时间聚集特性,且与前期管道事故存在一定的时间关联。最后,从失效因素入手,分析了管道事故序列的时间聚集特性及不同严重程度管道事故发生规律之间差异的形成原因。（2）针对严重输油管道事故频率的计算,本文采用可视图算法将管道事故序列转化为复杂网络,并从节点的度分布、聚集系数和最短路径长度等描述复杂网络特征的关键参数入手,分析了管道事故序列的时间特征。然后,依据贝叶斯理论构建了层次贝叶斯模型,通过与三种不同计算方法的比较,说明了层次贝叶斯模型计算事故频率的优势。结合后验预测检验和真实数据,进一步验证了层次贝叶斯模型计算结果的准确性。最后,讨论了层次贝叶斯模型的实用性。（3）预测灾难性事故概率的关键是如何采用有限的数据对尾部的真实分布情况进行拟合。本文在依据极值理论中的超门限峰值法分析1986-2019年美国输油管道事故数据分布尾部特征的基础上,建立了幂律模型对灾难性管道事故数据进行拟合。然后通过Vuong检验验证了幂律模型计算灾难性管道事故概率的可行性,最后,讨论了幂律模型的潜在应用价值。（4）预测泄漏油品的扩散范围对于评估输油管道环境风险而言至关重要。本文基于陆上输油管道泄漏事故特点,建立了描述泄漏油品在地表及地下流动扩散过程的数学模型,通过室内试验和实际事故进行了验证。（5）为了准确预测泄漏油品扩散范围,本文依据多项式混沌展开方法建立了代理模型计算油品在土壤中扩散范围,解决了采用蒙特卡洛方法所面临的计算量问题。然后,研究了土壤参数不确定性和相关性对预测结果的影响,并使用基于PAWN的全局敏感性分析方法识别了影响泄漏油品扩散范围不确定性的关键参数。最后,以管道泄漏事故为例,讨论了将土壤参数不确定性和相关性考虑在内的合理性和必要性。