纯氢与掺氢天然气管道是实现氢气大规模高效储运的重要方式之一。膨胀、扰动是管道快速瞬变流动中的典型工况。鉴于甲烷与氢气物性存在显著差异，以致纯氢与掺氢天然气管道快速瞬态预测难度增大。通过构建纯氢与掺氢天然气管道的瞬态仿真模型，采用特征线法深入分析了阀门启闭与减压波传播等复杂工况下的流动特性。结果表明：快速瞬变模型表现出良好的适应性，与实际氢气管道运行数据的误差为 3.17% ；甲烷与氢气的快速瞬态流动特性存在显著差异，快关膨胀过程中甲烷最大振幅较氢气增大 78.02%，但氢气的波动周期是甲烷的 2.67 倍；高压与大管径工况显著提高了氢气管道压力波的传播速率，但管径增大对于振幅影响较小。研究成果可为纯氢与掺氢天然气管道的安全运行提供理论支撑。