20世纪80年代起我国在东北、华北和西北建设了较大规模的输气管道,从陕北至北京的陕京线、西气东输等管线的建成极大地推动了我国天然气管网的发展。但早期建成的陕京输气管道在长期运行后,出现了各种问题,如管输利用率低、管道能耗大、输气设备老化严重等。针对陕京管道系统的管网特点、供气分输特性等对管网运行状态的影响,本论文基于Stoner Software（SPS）软件一方面定量分析输送效率、能耗的影响因素及影响程度,另一方面分析管网在各工况下的输气能力,给出优化、应急的运行方案,保证陕京管网高效安全运行,同时满足下游用户变化的供气要求。陕京天然气管道系统气源情况复杂,干线间相互连通构成复杂的水力系统,准确调研系统的关键站场工艺有助于理解整个水力系统的运行情况,这是管道模型的建立的基础,具有重要意义。本文通过现场调研结合SPS软件,综合考虑陕京一、二、三、四线及华北气库、大港气库的实际情况,建立了庞大、细致、有效的联合运行模型;在建模过程中考虑了管线之间的复杂连接,通过大量调试确定了模型边界条件,确保模型准确可靠。将多进多出复杂站场的高低压输气问题通过高低压点的分离解决,保证模型与现场实际情况相符。基于建立的SPS模型,本文优选了并最终确定7个指标用于计算陕京天然气管网的能耗,分别为周转量、生产能源消耗、生产单耗、单位输量能耗比、单个压气站能源利用率、管道系统能源利用率、输气效率,并根据不同工况的管道仿真模型,分析了来气组成、管道内壁腐蚀、水合物生成及清管周期对全线能耗的影响。在此基础上,给出了陕京一、二、三、四线非事故工况下的管网最大输气能力,并就管道泄漏、压气站失效、截断阀关闭及气量骤减等事故工况下管网的输气能力进行评估,并根据相应工况下输气能力的分析结果,提出事故发生后的应急运行方案。