随着天然气工业的迅速发展,天然气管道空间分布日趋密集,管道泄漏引起的生产损失、民生安全问题日益突出。埋地天然气管道由于受细菌、电流腐蚀或外力破坏,泄漏事故时有发生。一旦天然气管道发生泄漏,处理不及时很可能引起燃烧爆炸,带来重大损失。因此,研究天然气在土壤中的扩散过程对埋地管道泄漏事故及时处理具有重要工程意义,可以避免灾害的发生、减少财产损失和人员伤亡。土壤是典型的多孔介质,天然气在土壤中的扩散行为涉及多孔介质内部的传热传质。本文基于多孔介质体积平均理论及埋地天然气管道的组分输运方程,对埋地天然气管道泄漏过程进行数值模拟,获取泄漏过程的浓度场,预测天然气在土壤中的浓度随时间的变化关系,对比数值计算结果与实验结果,二者具有良好的吻合性,证明用多孔介质体积平均法模拟天然气在土壤中的扩散具有一定的可靠性。分析不同因素对土壤中天然气浓度分布的影响,分别得到泄漏压力、泄漏口尺寸、泄漏口位置、土壤颗粒半径、障碍物对土壤中甲烷浓度分布的影响。数值模拟结果表明：泄漏压力越大,天然气在土壤中扩散越快,越容易达到稳定增长阶段和趋于饱和；泄漏口尺寸越大,同一时刻同一监测点天然气浓度越高；不同泄漏位置泄漏初期土壤中天然气分布差距很大,随着泄漏时间的增加,土壤中天然气浓度场基本一致；当土壤中有障碍物情况时,天然气会绕开障碍物继续扩散,在障碍物附近形成浓度差。