管道存在有几处压气站处管地电位(PSP)失常的现象,尤其在地磁扰动发生时,管道PSP失常幅度最为剧烈。这种现象使管道的寿命受到影响,同时也使得管道的正常运行受到干扰。本文通过分析地磁台的监测数据,研究计算了地磁干扰时,PSP失常的各种情况,提出西气东输西一线东部管道PSP失常是因为华北大地表面存在有涡旋电流,而涡旋电流加剧了地磁扰动对管道的影响,给出了根据地磁台原始地磁数据和大地三维电性构造计算局部电场,进而计算大地电性结构表面的PSP的方法。本文以华北平原大地电性资料为基础,建立了华北平原三维大地电导率模型,通过仿真得到了平原区域中可能存在涡旋电流的区域。采用2016年11月06日北京处地磁台的地磁H构造了空中等效电流源,将该电流源作用于构建好的三维大地电导率模型上,通过计算得到了与西一线东部管道位置接近的日照—东明段沿管道随时间变化的电场,进而计算了沿管线分布的空间PSP和时域变化的PSP。通过理论计算的分析和比较揭示了管道受到涡旋电流影响严重的压气站点,并说明了涡旋电流在地磁扰动发生时对管道PSP造成的影响。本文通过东北松嫩平原区域的电性资料构建了该区域的三维大地电导率模型;通过分析等效电流源的频率和方位,给出了该区域地表涡旋电流受到空中电流源频率和方位影响的结果;通过改变该区域的电导率构造,说明了该区域存在涡旋电流的机理。采用2016年11月10日的地磁台数据H构造了空中等效电流源,将其作用于该区域的三维大地电导率模型得到了庆岭管线上沿时间分布和沿空间分布的PSP,分析了涡旋电流区域的管线PSP异常的原因。本文经过计算发现特定的地质结构能够在地表面形成稳定存在的涡旋电流;分析了来自空中等效电流源和地面电导率发生改变对表面涡旋电流移动和聚集方向的影响。通过分析在涡旋电流区域内管道的PSP和时域变化的PSP得到了涡旋电流对管道PSP的效应,表明管道在该区域处PSP失常的原因很可能是由于地表面处形成的涡旋电流对管道的作用结果。