本发明公开了一种研究回灌堵塞与回扬解堵机理的模型试验装置，包括回灌部分、模型箱和保压部分，回灌部分包括井管及其旁侧接水槽，井管，一侧设有多个上下间隔布置的溢水口，另一侧底部设有桥式过滤器；保压部分与回灌部分结构左右对称；模型箱设置在保压部分与回灌部分之间，在模型箱内设有与回灌部分桥式过滤器连接的滤料区、与滤料区连接的泥皮、与泥皮连接的土层模拟区，土层模拟区与保压部分的过滤器连接，在土层模拟区内埋设有孔压计，在顶盖上设有传压口。本发明还公开了一种采用上述模型试验装置研究回灌堵塞机理的方法以及研究回扬解堵机理的方法。本发明能够真实模拟地下水回灌与回扬过程，结构合理，试验方便。