针对深水环境的特殊条件,考虑压强梯度变化以及天然气的溶解和水合物的生成、溶解、分解机制,建立了基于单元控制体法的修正数学模型,利用MAT LAB编程语言实现数学模型的数值计算。选取了国外学者开展的系列实验,针对具体实验工况进行数值计算,计算结果与系列实验的天然气泄漏轨迹具有较高的一致度,验证了模型的准确性。针对深水气体泄漏扩散的关键影响因素,包括海流速度、天然气泄漏量等,开展了110组数值模拟计算分析,讨论了气体运动轨迹、海面扩散面积以及泄漏时间等参数的变化规律。通过对大量数值计算结果的分析,探讨了深水气体泄漏扩散过程中射流阶段与对流阶段划分标准,阐明了气体在不同阶段的运动特征。同时,针对泄漏扩散过程中的关键分析指标,包括射流时间、泄漏总时间、射流高度和漂移距离,分别归纳其与泄漏流量和海流速度的关系,拟合得到了多个经验公式,能够为工程应急抢险提供快速便捷的理论支持。基于建立的修正数学模型,利用MATLAB成熟的GUI功能,设计开发了“深水天然气泄漏扩散预测系统”,可以针对某一具体工程案例,模拟出天然气泄漏扩散的运动轨迹,为事故发生后的应急预案制定提供精确数据,尽量降低经济及生态损失。