本发明公开了级联式浓海水排海扩散装置的施工方法，包括预开沟施工步骤、铺管施工步骤、回填施工步骤和按需扩容步骤。本方法可根据浓海水外排量进行外排扩容。预设平衡管件可有效防止现有技术中管道下滑的问题。采用淤泥可以降低成本，并且施工方便，实际使用效果也可以达到工程要求，可作为优选折中方案。通过按需增设的级联混合管可以将现有技术忽略的底层海水参与到冲淡混合中，通过延长扩散支管的长度可以使利用自然海水的区域更加分散，对环境压力减小许多。因而本发明有具有较好的工程预留度的同时防止滑坡、扩容应急能力强的优点。