Kaip Kalifornijos valstybinis inžinierius, Hall'as dirbo prie išsamios vandens tiekimo ir potvynių kontrolės sistemos Sakramento slėnyje. Hall'as Kalifornijos hidrologiją tyrinėjo nuo 1878 iki 1883 metų. Tuo metu jo darbuotojai įrengė didelę srauto matavimo sistemą palei kai kurias Kalifornijos upes. Jis taip pat prisidėjo kuriant projektus, kurie padėjo San Franciskui gauti pakankamai vandens iš vakarinio Tuolumne upės vandens telkinio. Po 1906 m. žemės drebėjimo
, San Francisco sugebėjo užsitikrinti teises į vandenį, ir jis užtvindė Hetch Hetchy slėnį.