天然气管道输送是一种重要的能源输送方式。然而,管道泄漏事故时有发生,严重威胁能源输送的安全。近年来,利用分布式光纤测温系统对管道监测得到广泛应用。输气管道发生泄漏时,管道内高压气体泄漏到土壤孔隙的过程中,气体由高压状态到低压状态,经历了较大的压降。压力降低,气体膨胀,气体温度会发生变化从而造成泄漏点附近环境温度变化。分布式光纤测温系统基于对输气管线周围环境温度的监测,实现对管道泄漏的检测。研究天然气管道泄漏的管道外围环境温度场,有利于指导分布式光纤测温系统中光缆的合理安装,为管道泄漏的监测提供帮助。论文分析了国内外油气输送管道泄漏扩散的研究现状,在吸取前人研究成果的基础上,展开埋地天然气管道泄漏扩散的研究。基于埋地天然气管道泄漏出的天然气在土壤这种特殊的多孔介质中流动的物理特点,建立了埋地输气管道泄漏的物理模型。通过分析天然气在土壤中流动的特点,建立了描述天然气在土壤中流动规律的数学模型。选择天然气在泄漏处周围土壤中流动的局部区域作为数值模拟流域模型,利用计算机仿真技术数值模拟埋地天然气管道泄漏在土壤中的扩散规律。采用网格划分软件ICEM对流域进行有限元网格划分,在此基础上,根据ANSYS Fluent数值求解要求,设置合理的流动模型、流体及流动介质的物理参数、流域边界条件等,通过迭代求解获得埋地天然气管道泄漏的真实状况模拟,以此数值模拟结果反映埋地天然气管道泄漏的温度分布特点。在我国陕北某输气管道作了现场输气管道泄漏实验,模拟管道泄漏工况,由分布式光纤测温系统检测得泄漏处的温度数据,通过对检测温度数据进行处理与分析,验证了埋地天然气管道泄漏数值模拟的正确性。通过理论分析与实验相结合,研究埋地天然气管道泄漏的温度分布特点,为输气管道泄漏监测提供了有力支撑。