ABSTRACT
CONTENTS Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
Importance of Water-Level Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174 Water-Level and Hydraulic-Head Relationships . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174 Hydraulic Media and Aquifer Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
Design Features for Water-Level Monitoring Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176 Piezometers or Wells? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176 Approach to System Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177 Number and Placement of Wells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178 Screen Depth and Length . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178 Construction Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180 Water-Level Measurement Precision and Intervals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 Reporting of Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
Water-Level Data Acquisition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182 Manual Measurements in Nonflowing Wells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
Wetted Chalked Tape Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184 Air-Line Submergence Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184 Electrical Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185 Pressure Transducer Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186 Float Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187 Sonic or Audible Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
Popper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187 Acoustic Probe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
Ultrasonic Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188 Radar Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188 Laser Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188
Manual Measurements in Flowing Wells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189 Casing Extension . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189 Manometers and Pressure Gages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189 Pressure Transducers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
Applications and Limitations of Manual Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190 Continuous Measurements of Ground-Water Levels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190 Methods of Continuous Measurement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
Mechanical: Float Recorder Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190 Electromechanical: Iterative Conductance Probes (Dippers) . . . . . . . . . . . . . . . . 191 Data Loggers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
Analysis, Interpretation, and Presentation of Water-Level Data . . . . . . . . . . . . . . . . 192
Recharge and Discharge Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193 Approach to Interpreting Water-Level Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194 Transient Effects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197 Contouring of Water-Level Elevation Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
Importance of Water-Level Data
The acquisition and interpretation of water-level data are essential parts of any environmental site characterization or ground-water monitoring program. When translated into values of hydraulic head, water-level measurements are used to determine the distribution of hydraulic head in one or more formations. This information is used, in turn, to assess ground-water flow velocities and directions within a three-dimensional framework. When referenced to changes in time, water-level measurements can reveal changes in ground-water flow regimes brought about by natural or human influences. When measured as part of an in situ well or aquifer pumping test, water levels provide information needed to evaluate the hydraulic properties of ground-water systems.
