本发明提供了一种测量地下水流速流向的测量装置，包括：主杆体以及设置有方位起始标识的测量传感器，测量传感器包括：防护框架；位于防护框架内部的多个测温组件，加热体依次贯穿多个测温组件的中间区域沿第一方向延伸；连接头与加热体的一端连接；测温组件包括：盘体，盘体上设置有多个用于放置测温光纤光栅串的固定槽，测量装置还包括：用于对加热体进行阶梯式加热的可调谐电流源和用于测量测温光纤光栅串的温度变化的多通道光纤光栅解调仪；该测量装置可以解决单井含水层流速、流量的测量，为地下水水力梯度描述和水力连通模拟等提供原始数据，主要用于单井地下水含水层的流速和流向测量，具有测量速度范围大，适合高温环境的特点。