從20世紀50年代到80年代，地下水位的測量是地下水監測的主要項目。到目前為止，我國大部分地區的地下水位監測仍然依靠人工測量。人工監測方法有測鐘法、音頻水位計、光顯水位計、指針式水位計、浮標水位計、感應水位計、半自動測井儀、自記水位計、三用電導儀、全自動水位溫度計。
首先，時鐘方法
該方法使用的時鐘是最古老的地下水位測量儀器(圖2-1)。鐘體是壹個金屬空心圓柱體，長約10cm，直徑幾厘米。圓筒下端開口，上端封閉，並系有測量繩。測量時，手動將測量鐘和測量繩放入井中。當測量鐘放在地下水面上時，上下提起測量鐘。當鐘的開口端接觸水面時，會發出“砰、砰”的撞擊聲，從而判斷出水面的位置，讀出測繩上的刻度，即可以測出地下水的埋深。此外，時鐘在生產中經常與水溫表結合使用。
圖2-1時鐘(左為帶時鐘的水位水溫示意圖，右為水位時鐘示意圖)
這種方法簡單，但由於判斷時鐘接觸水面的誤差和測量繩的長度，監測值不會很準確。在抽水的生產井中，機械幹擾很大。另外，地下水位太深(30m以上)時，噪音聽不清楚，也會影響測量結果。此外，測量時鐘也沒有標準產品。目前我國大部分地區仍在廣泛使用其衍生品。
二、吊錘水尺讀數方法
這種測量地下水位的設備也常被稱為“吊錘水位計”、“水位計”。該設備由吊錘、測量尺、水面接觸指示器(聲、光、指針)、測量尺卷筒等組成。測量尺是壹根柔性金屬長卷尺(或稱測量繩)，兩根導線的端點對準卷尺(或稱測量繩)的零點，卷尺有精確的刻度。懸錘有壹定質量，下端有兩個相互絕緣的觸點，分別連接兩根導線。監測時，測量尺靠吊錘的重量手動放入井口。當觸點接觸到地下水面時，電阻變小(導電)，與地面兩根導線相連的聲、光、指針發出信號，表示已經到達地下水面。從測量尺上讀出讀數，就可以知道地下水位的埋深。工作原理如圖2-2所示。這種測量方法使用的儀器簡單，便於攜帶，對使用者的熟練程度要求不高，可以用來觀測各種地下水位。由於它能準確指示地下水面的位置，所以水位測量的精度高。測量尺的長度不受限制，可以用來觀測不同地下水位的埋深和幅度。水位指示器可以是聲音、光和指針的形式，所有這些都由DC電池供電。
圖2-2懸掛錘吃水計工作原理圖
三、浮標水位計法
浮筒式地下水位計(圖2-3)由浮筒、懸索、水位輪系、配重或自閉懸索機構代替配重組成。早期的長期水位記錄用的是長圖畫線的方法，現在基本不用了。目前的產品使用編碼器對水位值進行編碼，並將其輸出用於固態存儲和記錄。對於壹般產品，編碼器在地面上；先進的產品，整個儀器，包括水位感應、編碼器、固態存儲、電源等等，都是懸浮在井面上自動工作的。浮標式地下水位計壹般可以在直徑為108mm的測井管中工作，有的可以安裝在直徑為50mm的井中，水位輪、浮標、配重的直徑都很小。浮標對水位變化的感應靈敏度較差。地下水埋深大，懸索長，也影響水位感應的靈敏度。因此，井下水位計的記錄部件和編碼器的電阻應盡可能小，並應避免懸索與水位輪之間的滑移。應優先選用帶球和穿孔帶的鋼絲繩作為懸索。該浮標水位計結構簡單可靠，易於操作和維護。只要測井直徑滿足安裝要求，就可以在所有位置使用，水位測量的精度也很高。地下水埋深較大時，要特別註意懸索和水位輪的配合，了解和控制可能出現的誤差。
四、感應水位計法
感應水位計(圖2-4)由地下電極、導線、信號燈、晶體管元件等組成。電源是交流電和DC。使用方法簡單方便。當地下電極接觸到水面時，信號燈顯示，同時電表指示水位已達到。從測量尺上讀出讀數，就可以知道地下水位的埋深。
這種方法是壹種比較直接簡單的水位測量方法，目前在野外工作中經常使用。測量繩便於攜帶，標尺便於直接讀取數據。有些測量繩可以直接測量電導率和水溫。
圖2-3浮標水位計
圖2-4非感應式水位計
五、半自動測井工具方法
半自動測井儀由用於自動讀數的計數輪和計數臺以及用於信號的晶體管、指示燈和電極組成(圖2-5)。該儀器使用簡單方便。測量水位時，將接地線連接到地面或井口，將計數器調整到零點，然後將導線下入井中。導線接觸水面後，導線打開，根據指示燈讀出水位深度。該儀器適用於各種鉆采井，可直接讀取水位深度，無需經常標定線長標。
圖2-5半自動測井工具
六、自動水位溫度計方法
自動水位溫度計由壓力傳感器、溫度傳感器、電纜、數據連接線和數據傳輸裝置組成(圖2-6)，適用於大範圍地下水的日常監測和數據傳輸。該儀器能連續測量井(孔)中的地下水位和水溫。儀器適用的環境溫度壹般為-20 ~ 80℃。儲物空間大。當測量工作需要在10分鐘測量壹次數據時，可連續存儲12個月的監測數據。這種方法便於技術人員在室內觀測地下水位動態，減少天氣或道路對地下水監測的影響。
圖2-6自動水位溫度計
七、超聲波水位計法
針對井口，向下發射超聲波，由顯示儀直接讀取水面反射的回波在空氣中的傳播時間，或者由計算機通過數據接口恢復數據。該儀器適用於水位較淺、壹次性觀測較快、水位觀測連續頻繁的地區，但其缺點是受外界環境影響較大(圖2-7)。
圖2-7超聲波水位計示意圖。