Sông Cầu Đỏ do hai con sông Yên và sông Túy Loan (còn gọi là sông Tuy Loan) hợp lại. Dòng chảy của sông Cầu Đỏ từ ngã ba sông hợp lưu về Cầu Đỏ theo hướng Tây - Đông, qua địa bàn các xã Hòa Tiến, Hòa Châu, huyện Hòa Vang và phường Hòa Thọ Tây, quận Cẩm Lệ rộng chừng 190 m, dài khoảng 3,9 km.
Trên đoạn sông Cầu Đỏ có dòng chảy hai chiều ngược nhau:
- Dòng triều từ biển vào qua cửa sông Hàn, đưa nước mặn lan truyền vào trong làm cho nước sông bị nhiễm mặn.
- Dòng nước từ thượng nguồn đổ về từ sông Yên và sông Túy Loan, đã có tác dụng khống chế không cho độ mặn xâm nhập vào sông.
Theo số liệu dòng chảy mùa kiệt tại hai điểm đo Ái Nghĩa và Túy Loan, cho thấy lưu lượng dòng chảy thượng nguồn của sông Túy Loan nhỏ hơn rất nhiều so với lưu lượng sông Yên qua Ái Nghĩa. Như vậy, mức độ ảnh hưởng của dòng chảy thượng nguồn nói chung đến độ mặn trên sông Cầu Đỏ - Túy Loan chủ yếu phụ thuộc dòng chảy của sông Yên.
Chế độ dòng chảy trên sông Yên và sông Túy Loan chia làm hai mùa rõ rệt, mùa cạn từ tháng 1 - 8 và mùa lũ từ tháng 9 - 12. Trong đó có tháng 1 là tháng chuyển tiếp từ mùa lũ sang mùa cạn và tháng 9 là tháng chuyển tiếp từ mùa cạn sang mùa lũ. Thời kỳ dòng chảy kiệt nhất thường xuất hiện vào tháng 3 - 4 và 7 - 8, đây là thời kỳ độ mặn xâm nhập vào trong sông mạnh nhất, tháng 5, 6 là hai tháng có mưa lũ tiểu mãn, trong nhiều năm vào tháng 5, 6 và 9 vẫn xuất hiện dòng chảy nhỏ nhất trong năm đó không có mưa tiểu mãn hoặc lũ trong năm xuất hiện muộn.
Theo số liệu đo đạc và tính toán từ năm 1976 - 2000, phân phối dòng chảy trên các sông được thể hiện qua bảng 4.1, 4.2, 4.3 như sau:
Bảng 4.1: Đặc trưng mực nước trung bình tháng tại Cầu Đỏ (Đơn vị: cm)
Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Năm
T.Bình 2 -4 -8 -11 -11 -12 -14 -10 5 30 34 16 2
Max 13 7 1 2 0 0 -5 1 21 57 73 47 11
Min -4 -12 -15 -18 -20 -24 -19 -18 -11 4 13 2 -4
Bảng 4.2: Đặc trưng mực nước cao nhất tháng tại Cầu Đỏ (Đơn vị: cm)
Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Năm
T.Bình 62 51 43 42 47 47 43 49 70 128 154 94 68
Max 78 69 69 68 92 78 78 77 154 284 509 270 509
Min 44 39 27 29 29 28 27 27 40 64 71 56 27
(Nguồn: Đài Khí tượng Thủy Văn khu vực Trung Trung Bộ)
Bảng 4.3: Đặc trưng mực nước thấp nhất tháng tại Cầu Đỏ (Đơn vị: cm)
Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Năm
T.Bình -66 -65 -60 -69 -75 -82 -82 -73 -56 -38 -41 -57 -64
Max -49 -38 3 -55 -58 -73 -73 -58 -31 -22 -12 -26 3
Min -82 -78 -80 -83 -86 -91 -92 -89 -77 -53 -68 -75 -92
(Nguồn: Đài Khí tượng Thủy Văn khu vực Trung Trung Bộ)
Do đặc điểm này, về mùa mưa, hiện tượng ngập úng xảy ra cho các vùng trũng của các huyện Hòa Vang. Ngược lại về mùa khô, phần lớn nước sông đều nằm trong vùng bị ảnh hưởng mặn.
Với ảnh hưởng của 2 chế độ thủy triều và có cửa sông ăn thông ra biển, nên hầu như toàn bộ lưu vực sông Cầu Đỏ bị nhiễm mặn và chế độ truyền triều rất phức tạp.
Bên cạnh đó, sông Cầu Đỏ chỉ là hạ lưu của các con sông lớn là sông Yên và sông Túy Loan mà các con sông này thì bắt nguồn từ sông Vu Gia ở Quảng Nam vì vậy vào mùa kiệt, lượng nước ngọt từ thượng nguồn chảy về rất hạn chế. Mặt khác, do độ dốc lòng sông nhỏ, địa hình thấp tạo điều kiện nước mặn tiến sâu vào trong sông. Trong mùa khô lượng dòng chảy nhỏ hơn, cộng với gió chướng thổi mạnh, liên tục nên tốc độ xâm nhập mặn vào trong sông nhanh hơn dự báo. Độ xâm nhập mặn vào hệ thống sông Cầu Đỏ đang có diễn biến bất thường và phức tạp từ năm này qua năm khác. Nồng độ mặn thay đổi theo đặc thù từng năm phụ thuộc vào lượng nước sông Vu Gia chảy vào cũng như các yếu tố khí tượng, thủy văn, thủy triều trên toàn vùng theo thời gian và tổng lượng.
Bên cạnh đó, dòng chảy và mực nước trung bình các sông cũng ở mức thấp, đặc biệt là hệ thống sông Vu Gia - Thu Bồn không cung cấp đủ nước gây ra tình trạng xâm nhập mặn vùng hạ lưu.