本发明公开了一种可模拟海浪水位波动的抽水蓄能模型试验下游水箱,包括牵引控制系统、流量控制系统、水箱主体、溢流管道及行走护廊。牵引控制系统由电机支撑架、伸缩装置、PLC控制器、信号线、平水槽、滚轮、导轨和可伸缩波纹管组成。流量控制系统由PLC控制器、水泵、补水流量调节阀、泄水流量调节阀、补泄水管道及循环水道组成。在进行模型试验时,PLC控制器通过行程信号控制伸缩装置带动平水槽上下运动,进而实现下游水箱水位随着平水槽做正弦波动和随机波动。本发明适用于海水抽水蓄能模型电站和水位变幅较大的常规模型抽水蓄能电站,做波浪扰动环境下的大波动、小波动、水力干扰等过渡过程及其他相关问题的模型试验研究。