地源热泵技术作为可以有效利用可再生能源的一项节能技术，契合了国家可持续发展战略目标，如今已得到越来越多的关注。土壤初始温度作为计算地热源热泵地下换热动态过程的初始条件，同时也作为理论计算与优化设计中不可或缺的参数，对于地热源热泵系统研究有着非同一般的意义。为了更加准确地预测温度场，试图还原土壤所处真实环境，本文采用周期性变化的第三类边界条件对土壤初始温度场进行分析，构建了温度分布模型，并将之应用到水平地埋换热器单管、水平双管和管群的温度场分布的模拟研究中。首先，通过对地下埋管换热器传热模型理论基础和常用地下埋管换热器传热模型的介绍，针对本文研究内容确定V.C.Mei方法为适合本文的换热器模型。其次，采用方法巧妙地把第三类边界条件转化为第一类边界条件，利用杜哈梅尔定理建立土壤初始温度分布模型并进行了修正，验证了模型的正确性和适用性，本文的模型与以往模型的比较分析表明其有预测更为准确的优越性。同时，对振幅衰减和相位延迟分析，说明了在进行相关研究时不能简单的把近地面空气流体的温度波当做土壤表面的温度波。随后，分析了风速对土壤温度场的影响，说明了使用第三类边界条件的重要性。最后在改进的V.C.Mei模型基础上，利用ANSYS模拟软件，对两类边界条件下土壤初始温度场分布进行比较。分析了水平埋管单管流量、流体平均温度、土壤热物性对埋管周围温度场的影响，并讨论了水平双管间距问题和冬夏季典型月管群温度场分布。