Cấu trúc địa chất vùng ven sông rất phức tạp, ngoài xác định sự có mặt của các thành tạo địa chất, còn phải xác định vai trò hoạt động của sông đến cấu trúc địa chất. Việc nghiên cứu xác định sự tồn tại của các cửa sổ cũng như cấu trúc địa chất-địa chất thủy văn, phải dựa vào tổ hợp các phương pháp chủ yếu sau đây.
– Các phương pháp địa vật lý;
– Phương pháp khảo sát thủy văn;
– Phương pháp quan trắc và phân tích động thái nước dưới đất
– Phương pháp khoan nghiên cứu cấu trúc;
3 phương pháp đầu là các phương pháp nghiên cứu gián tiếp, tức là phải thông qua một thông số trung gian nào đó để suy luận xác định cấu trúc địa chất và sự tồn tại của cửa sổ địa chất thủy văn, phương pháp thứ 4 có thể một cách trực tiếp xác định sự tồn tại của các cửa sổ địa chất thủy văn.
Các phương pháp địa vật lý như đo sâu điện đối xứng (VES), đo sâu mặt cắt điện (EP), đo điện từ tần số rất thấp (VLF), phương pháp georadar (GPR), phương pháp địa chấn… được thực hiện trong một tổ hợp nhất định cho phép phân chia mặt cắt ra các lớp đất đá dựa vào các thông số vật lý khác nhau như điện trở xuất, các thông số địa chấn, từ… để thành lập được các mặt cắt địa chất vật lý và xác định các khu vực vắng mặt các thành tạo thấm nước yếu.
Khảo sát thủy văn là việc đo đạc các yếu tố hình thái của sông hồ, trong đó trắc diện ngang có ý nghĩa để nội suy về cấu trúc ở đáy sông. Xác định được mặt cắt ngang ở đáy sông kết hợp với nghiên cứu cấu trúc địa chất có thể xác định mức độ phân cắt của dòng sông vào tầng chứa nước bằng cách so sánh độ cao tuyệt đối đáy sông với mái các tầng chứa nước trong khu vực. Công tác khảo sát thủy văn được thực hiện định kì trên một dòng sông nào đó, cũng có thể thực hiện thường xuyên tại các trạm đo thủy văn.
Quan trắc và phân tích đặc điểm dao đông mực nước dưới đất vùng ven sông so sánh với dao động mực nước sông cũng cho phép một cách gián tiếp nội suy về cấu trúc và khả năng tồn tại các cửa sổ địa chất thủy văn, xác định các kiểu quan hệ thủy lực. Các yếu tố so sánh để phân tích là so sánh độ cao mực nước của các tầng chứa nước, biên độ dao động mực nước giữa các tầng chứa nước với nhau và giữa nước dưới đất với nước sông, sự đồng pha dao động của chúng. Sự đồng pha được đánh giá bằng mắt thường khi so sánh các đồ thị dao động mực nước và còn có thể đánh giá bằng hệ số tương quan.
Khoan lẫy lõi, kết hợp với thực hiện khảo sát địa vật lý lỗ khoan là phương pháp nghiên cứu cấu trúc địa chất và cửa sổ địa chất thủy văn trực tiếp. Khoan được thực hiện với các biện pháp kỹ thuật thích hợp để lấy được mẫu với tỷ lệ cao. Nghiên cứu lõi khoan được thực hiện bằng mắt thường với sự trợ giúp của các dụng cụ như kính lúp, thước đo… kết hợp với phân tích trong phòng thí nghiện xác định thành phần hạt, thành phần thạch học và một số thông số đánh giá tính chất nước của đất đá như hệ số thấm, độ lỗ rỗng… Việc khoan các lỗ khoan được thực hiện thành các tuyến vuông góc với dòng sông. Các tuyến khoan cần bố trí trùng với các tuyến đo địa vật lý, các tuyến quan trắc động thái nước dưới đất. Kết quả khoan thành lập các mặt cắt, trên đó chỉ rõ sự tồn tại của các cửa sổ địa chất thủy văn như độ sâu và diện phân bố.
