低频扰动地磁场在大地中感应出地磁感应电流(GIC)和地面感应电势(ESP),直接影响埋地管道管地电位(PSP)。获得地磁感应扰动在大地感应电场及地面管道系统中的流通机理,进一步建立预测计算数学模型,是精确评估油气管道中的GIC、PSP水平和预测防治空间天气灾害的重要前提。目前管道感应PSP研究中尚未考虑到复杂地质变化的影响,管道模型存在缺陷。本文针对中国东部沿海管道在复杂地质构造下的管地电位进行建模和数值计算,以下是主要研究内容和成果:为研究中国东部沿海地区海岸和断裂带复合效应对日东线日照站管道PSP的影响,首先建立了三维海陆模型、45°海岸模型和三维海岸-断裂带模型分别探索沿海地区不同地质情况下的地电场分布;然后根据大地电磁测深数据构建了中石油日东线所在地区的华东地区大地三维电导率模型;基于傅里叶变换和反变换的思想提出了管道傅里叶-有限元法,可直接应用地磁台磁场数据作为边界条件可计算磁扰动期间实时管道PSP时空分布,该方法不仅可操作性强,适应于复杂地质情况下的管道PSP计算,且提高了计算精度和效率。建立了潮汐海岸模型探究沿海地区埋地管道PSP的潮汐效应,提出潮汐效应的实质是动态海岸效应。以2017年8月10日期间的磁扰动为例对日东线管道PSP计算值和实测值进行对比分析得出结论,该计算方法得到的管道PSP具有潮汐特征,验证了潮汐海岸模型的准确性,揭示了潮汐效应对沿海管道的作用机理,为管道腐蚀防护提供了理论依据。