Trên lãnh thổ Thừa Thiên Huế, tiếp nối sau đồng bằng duyên hải, lần lượt gặp đầm phá, sau đó là dãy cồn đụn cát chắn bờ và cuối cùng là biển ven bờ. Ranh giới phía ngoài vùng biển ven bờ qui ước là 12 hải lý (tương đương 22,224km). Đầm phá, cồn cát chắn bờ và biển ven bờ tuy khác nhau về hình thái và vị trí phân bố, nhưng lại có quan hệ tương hỗ, quyết định lẫn nhau trong suốt quá trình hình thành toàn bộ hệ thống lãnh thổ này. Do vậy, có thể xem lãnh thổ bao gồm đầm phá, cồn đụn cát chắn bờ và biển ven bờ thuộc cùng một địa hệ và được gọi là đới ven bờ.
Địa hình khu vực đầm phá và biển ven bờ Tam Giang - Cầu Hai - An Cư bao gồm đầm phá, dãy cồn đụn cát chắn bờ và biển ven bờ đã tạo dựng được đáng vẻ hấp dẫn như hiện nay. Diện tích cồn đụn cát chắn bờ và đầm phá chiếm gần 9% diện tích của tỉnh.
Hệ thống đầm, phá, vũng, vịnh, cửa biển, bãi biển Thừa Thiên Huế góp phần không nhỏ đối với sự phát triển kinh tế - xã hội của địa phương, trong đó bao gồm cả du lịch khoa học, du lịch sinh thái, nghỉ dưỡng cũng như bảo vệ môi trường sinh thái khu vực.
* Đầm phá Tam Giang - Cầu Hai, đầm An Cư: Là hệ thống đầm phá gần kín, rộng nhất so với các đầm phá khác của nước ta và thuộc loại lớn của thế giới. Hệ thống đầm phá này gồm hệ đầm phá Tam Giang - Cầu Hai và đầm biệt lập An Cư (Lập An).
Hệ đầm phá Tam Giang - Cầu Hai có chiều dài 68km, tổng diện tích mặt nước 216km2 và do ba đầm, phá hợp thành: phá Tam Giang, đầm Thủy Tú và đầm Cầu Hai.
Phá Tam Giang: Kéo dài từ cửa sông Ô Lâu (thôn Lai Hà) đến vùng cửa Thuận An (cầu Thuận An) với chiều dài 25km và có diện tích 52km2. Bờ và đáy phá chủ yếu được cấu tạo từ trầm tích Holocen. Trong đó, trầm tích hiện đại gồm bùn bột - sét chiếm tới 3/4 diện tích trung tâm phá, sau đó gặp bùn sét ở cửa sông Ô Lâu, ít hơn có cát thô, cát trung và cát nhỏ phân bố gần khu vực cửa Thuận An. Một khối lượng không nhỏ trầm tích đáy hiện đại tham gia cấu tạo bãi bồi ven đầm phá, bãi bồi dạng đảo, dạng delta ở cửa sông Ô Lâu, cửa sông Hương. Phá ngăn cách với biển Đông nhờ dãy cồn đụn cát chắn bờ cao 10-30m, rộng từ 0,3 đến 5km. Ở phía Đông Nam phá Tam Giang liên hệ với biển Đông qua cửa biển phát sinh trong trận lũ lịch sử năm 1404 gần làng Hòa Duân. Cửa biển thứ hai Hòa Duân (còn có tên khác là Yêu Hải Môn, Noãn Hải Môn, Nhuyễn Hải Môn, Thuận An, Hải Khẩu, Cửa Lấp) tồn tại đến 500 năm mới bị lấp kín tự nhiên vào năm 1904 (cửa Lấp). Tuy còn hoạt động nhưng khẩu độ bị thu hẹp dần, khả năng thoát lũ qua cửa Hòa Duân bị giảm sút. Do vậy, từ cuối thế kỷ XVII đầu thế kỷ XVIII trở đi vào những năm lũ lớn, ngoài cửa Hòa Duân, nước lũ còn tháo ra biển theo con lạch ngày mỗi sâu và rộng hơn cắt qua dãy cồn đụn cát hẹp và thấp giữa làng Thai Dương Hạ. Trong đợt sóng thần ngày 15/10/1897, lạch được khoét sâu, mở rộng thành cửa biển mới và được gọi là cửa Sứt. Cửa Sứt lại bị lấp sau đó và trong trận bão ngày 19/9/1904 mới được khai thông, mở rộng thành cửa biển lớn mang tên Thuận An cho đến ngày nay. Ngược lại, cũng trong trận bão này cửa biển Hòa Duân bị lấp hẳn. Đến trận lũ lịch sử ngày 02/11/1999 cửa Hòa Duân được khai thông trở lại, nhưng đến năm sau đã bị bịt lại bởi đập Hòa Duân.
Đầm Thủy Tú: Bao gồm các đầm An Truyền, Thanh Lam, Hà Trung và Thủy Tú kéo dài từ cầu Thuận An đến Cồn Trai trên chiều dài 33km và có diện tích tới 60km2. Tại đây cũng gặp các thành tạo trầm tích Đệ tứ cấu tạo bờ và đáy tương tự như phá Tam Giang. Đối với trầm tích đáy hiện đại, đại bộ phận là bùn bột - sét màu xám tro và giàu hữu cơ phân bố ở trung tâm đầm (chiếm 4/5 diện tích) sau đó là cát trung, cát nhỏ. Cát thô, cát trung và cát nhỏ thường gặp ở các bãi bồi ven đầm, bãi bồi dạng delta vùng cửa sông Hương, cửa đầm Thủy Tú. Dãy cồn đụn cát chắn bờ ngăn cách đầm với biển Đông cao từ 2-2,5m (Thuận An - Hòa Duân) đến 10-12m (Vinh Thanh, Vinh Mỹ), rộng từ 0,2-0,3km (gần Hòa Duân) đến 3,5-5km (Vinh Thanh, Vinh Mỹ).
Đầm Cầu Hai: Có dáng vẻ lòng chảo hình bán nguyệt, tương đối đẳng thước và có diện tích 104km2. Khác với phá Tam Giang, đầm Thủy Tú, tham gia cấu tạo bờ và đáy đầm Cầu Hai có cả trầm tích mềm rời Đệ tứ lẫn đá granit phức hệ Hải Vân. Trong đó phần trên cùng của trầm tích đáy hiện đại phổ biến nhất (chiếm 2/3 diện tích) có bùn sét - bột xám đen, xám xanh phân bố ở trung tâm, tiếp đến gặp cát nhỏ, cát trung và cát thô cấu tạo bãi bồi ven bờ Tây Nam, bãi bồi delta ở cửa sông Đại Giang, sông Truồi, sông Cầu Hai, bãi bồi delta triều lên gần cửa Vinh Hiền. Đầm Cầu Hai liên thông với biển Đông qua cửa Tư Hiền, có khi là cửa Vinh Hiền. Dãy cồn đụn cát đoạn bờ Vinh Hiền - Tư Hiền có bề rộng khoảng 100-300m, độ cao 1-1,5m, lại luôn luôn biến động như một bãi ngang. Theo sử sách ghi lại, cửa Tư Hiền có trước cửa Hòa Duân, Thuận An rất lâu (có thể vào khoảng 3.500-3.000 năm trước đây) và cũng mang nhiều tên gọi như Ô Long, Tư Dung, Tư Khách, Tư Hiền. Tuy chưa thấy xảy ra hiện tượng đóng kín cửa Tư Hiền kể từ khi mở thêm cửa biển thứ hai Hòa Duân vào năm 1404, nhưng bắt đầu thế kỷ XVIII trở đi, do khối lượng nước thông qua cửa Hòa Duân và con lạch giữa Thai Dương Hạ ngày một gia tăng, nên khối lượng nước trao đổi tại cửa Tư Hiền suy giảm và hậu quả là cửa biển này bị thu hẹp, lấp cạn dần. Mãi cho đến năm 1811, khi trận lũ kịch phát xảy ra, nước lũ đã phá toang bãi cát ngang chắn bờ Phú An, tạo thêm cửa Tư Hiền mới (Vinh Hiền) cách cửa Tư Hiền cũ 3km về phía Bắc. Cũng từ thời gian này về sau hai cửa Tư Hiền cũ và mới đóng, mở với chu kỳ ngắn hơn, có lúc luân phiên (cửa này đóng, cửa kia mở), trong đó cửa Tư Hiền mới (Vinh Hiền) thường tồn tại không lâu và bị lấp kín khi mùa khô đến.
Nhờ dung tích trữ nước khổng lồ (từ 300-350 triệu m3 đến 400-500 triệu m3 vào mùa khô, thậm chí tới 600 triệu m3 vào mùa lũ) hệ thống đầm phá Tam Giang - Cầu Hai còn đóng vai trò quyết định đối với hiện tượng chậm lũ trên lãnh thổ đồng bằng cũng như vấn đề ổn định cửa biển (đóng - mở) và dãy cồn đụn cát chắn bờ khi có lũ lịch sử xảy ra (trận lũ năm 1409, năm 1999).
Đầm An Cư (còn có tên Lập An, Lăng Cô): So với hệ thống đầm phá Tam Giang - Cầu Hai, đầm An Cư là thủy vực tách biệt, kéo dài gần như theo hướng Bắc - Nam và nằm ở phía Bắc dãy Bạch Mã - Hải Vân. Đây cũng là loại đầm gần kín, tương đối đẳng thước và chiếm diện tích 15km2. cũng giống như đầm Cầu Hai, ngoài trầm tích biển Đệ tứ ở dãy cồn đụn cát chắn cao 3-10m, rộng 0,3 - l,5km, bờ đầm An Cư cũng được cấu tạo từ đá granit. Còn ở đáy đầm phá, bên trên bề mặt granit gồ ghề thường gặp cát, sỏi chứa vỏ sò, ốc, ít hơn có bột xám tro phân bố ở trung tâm. Đầm An Cư liên thông với biển qua cửa lạch sâu tới 6-10m ở phía Nam Lộc Hải (cửa Lăng Cô).
* Dãy cồn đụn cát chắn bờ: Nằm xen giữa đồng bằng duyên hải hoặc đầm phá bên trong và biển Đông ở bên ngoài là dãy cồn đụn cát chắn bờ kéo dài theo hướng chung Tây Bắc - Đông Nam từ Điền Hương cho đến tận chân đèo Hải Vân. Từ xa xưa, dãy cồn đụn cát chắn bờ kéo dài từ cửa Việt tới núi Vinh Phong được gọi là Đại Trường Sa. Tham gia vào cấu tạo dãy cồn đụn cát chắn bờ ở đây có cát biển màu vàng nghệ hệ tầng Phú Xuân, cát biển trắng xám hệ tầng Nam Ô và cát biển - gió vàng xám, giàu inmenit hệ tầng Phú Vang. Sự có mặt các thành tạo trầm tích biển này chứng tỏ dãy cồn đụn cát chắn bờ đã được hình thành từ cuối Pleistocen và hoàn thiện vào Holocen muộn. Tổng diện tích dãy cồn đụn cát chắn bờ khoảng 4% diện tích tự nhiên của tỉnh.
Trừ các đoạn bờ cấu tạo từ đá granit, dãy cồn đụn cát chắn bờ có chiều dài tổng cộng khoảng 100km. Từ Điền Hương đến cửa Vinh Hiền, tuy có mũi nhô granit Linh Thái nhưng đường bờ vẫn gần như thẳng tắp. Bắt đầu từ Nam Vinh Hiền đến cửa đầm An Cư (chân đèo Hải Vân) hình thái đường bờ không còn thẳng tắp mà quanh co, lồi lõm do các mũi nhô granit Chân Mây Tây, Chân Mây Đông đâm ngang ra biển. Từ mũi Chân Mây Đông cho tới cửa đầm An Cư, đường bờ trở nên thẳng tắp, khôi phục lại hướng Tây Bắc - Đông Nam ban đầu.
Nếu đi từ Tây Bắc xuống Đông Nam, dễ dàng nhận thấy bề rộng dãy cồn đụn cát giảm từ 4.000-5.000m ở Điền Hương xuống còn khoảng 200-300m tại Thuận An, Hòa Duân, sau đó mở rộng trở lại đến 3.500-4.000m trên địa phận Vinh Giang, Vinh Hà. Khác với đoạn cồn đụn cát phía Bắc, cồn đụn cát từ cửa Vinh Hiền đến cửa đầm An Cư vừa phân bố đứt đoạn, lại vừa có bề rộng không đáng kể và biến đổi phức tạp. Bề rộng cồn đụn cát đoạn Vinh Hiền, Tư Hiền chỉ vào khoảng 100-300m. Từ Chân Mây Tây đến cửa đầm An Cư bề rộng cồn đụn cát mở rộng hơn, nhưng cũng không vượt quá 300-1.000m.
Cũng giống như bề rộng, độ cao cồn đụn cát cũng biến đổi liên tục, phức tạp theo không gian. Ở Điền Môn, Điền Lộc, độ cao đạt tới 20-25m, từ Điền Hòa đến Quảng Ngạn giảm xuống 10-15m, từ Quảng Công đến Hải Dương tăng cao trở lại đến 32-35m. Đoạn bờ từ phía Nam Thuận An đến Phú Diên là khu vực thấp nhất với độ cao từ 2-2,5m (Hòa Duân) đến 5-8m (Phú Diên). Từ Phú Diên đến cửa Vinh Hiền, độ cao cồn đụn cát ít có biến động lớn và dao động trong khoảng 5-12m. Đối với đoạn Vinh Hiền, Tư Hiền không những bề rộng mà độ cao cồn đụn cát chắn bờ cũng chỉ đạt tới 1-1,5m và luôn luôn biến động Từ mũi Chân Mây Tây đến cửa đầm An Cư, độ cao cồn đụn cát được nâng lên nhưng cũng không vượt quá 3-10m. Ngoài ra, bề mặt cồn đụn cát nói chung lồi lõm, gợn sóng phức tạp. Nơi nào cồn đụn cát cao nhất thì nơi đó mặt đất kém bằng phẳng nhất và cũng là nơi cát di động do gió vào phía đồng bằng hoặc đầm phá mạnh nhất. Tại đây, các đụn cát có cấu trúc bất đối xứng (Thai Dương): sườn Tây Nam (25-300) dốc hơn sườn Đông Bắc (5-150).
Tiếp nối đoạn bờ tích tụ dãy cồn đụn cát và tích tụ dãy cồn đụn cát xen kẽ mũi nhô granit ở phía Bắc (kéo dài trên 110km) là đoạn bờ biển mài mòn granit Hải Vân (Bãi Chuối). Dọc đoạn bờ này, không những bãi tích tụ cát, thềm biển mài mòn rất hẹp, phân bố không liên tục mà nhiều nơi đá tảng chồng chất, ngổn ngang từ chân đến lưng chừng sườn núi có hướng nghiêng ra biển (Bãi Chuối).
* Vùng biển ven bờ: Đối với Thừa Thiên Huế, vùng biển ven bờ cũng được đặc trưng bởi hai bộ phận: biển ven bờ tích tụ cát (Điền Hương - Lộc Hải) và biển ven bờ mài mòn granit Hải Vân.
Đối với đoạn bờ tích tụ cát, trong phạm vi 12 hải lý đáy biển ven bờ tương đối bằng phẳng và dốc thoải về trung tâm biển Đông. Trên bề mặt đáy biển khá thoải và bằng phẳng đó hầu như chỉ gặp lớp phủ trầm tích Đệ tứ, trong đó trầm tích biển hiện đại vùng biển ven bờ bao gồm bốn tướng chủ yếu: trầm tích bãi biển, trầm tích cửa sông delta (tam giác châu), trầm tích vịnh biển và trầm tích biển gần bờ.
Trầm tích bãi biển phổ biến nhất, phân bố gần như suốt chiều dài trên 100km bờ biển tích tụ. Đó là cát thạch anh màu vàng nhạt, xám trắng hạt trung (0,25-0,5mm), ít hơn có cát hạt thô (0,5-1mm) và cát hạt nhỏ (0,1-0,25mm). Trong cát chứa nhiều vỏ sò ốc, có nơi chứa inmenit...
Vùng biển sát ngoài cửa Thuận An, cửa Tư Hiền gặp trầm tích cát bột (0,05-0,1mm). Cửa sông delta dưới dạng các đê, đảo cát ngầm. Các đê, đảo cát ngầm thường thay đổi hình dạng, nhất là vào mùa mưa lũ lớn hoặc có bão, gió mùa Đông Bắc mạnh. Nguồn vật liệu tạo đê, đảo ngầm được sông đưa ra là chính. Tại vịnh Chân Mây, từ bờ ra xa khoảng 300-500m, lần lượt gặp cát hạt nhỏ, sau đó cát bột. Cát hạt thô, cát hạt trung màu vàng nhạt chỉ phân bố hạn chế ở cửa sông Bù Lu. Trầm tích vịnh biển cũng như trầm tích bãi biển đều do sóng, các dòng chảy ven bờ đưa từ ngoài khơi vào bờ.
Tiếp nối dải trầm tích bãi biển, trầm tích cửa sông delta, trầm tích vịnh biển gần bờ gặp ngay trầm tích đáy biển ven bờ. Trầm tích đáy biển ven bờ có thành phần chủ yếu gồm: cát hạt nhỏ, cát bột, bột, ít hơn có sét. Cát hạt nhỏ phân bố đến đường đẳng sâu 15m, còn từ độ sâu 15-20m trở lên gặp bột (0,05-0,1mm), bột (0,002-0,05mm), đôi nơi là sét (<0,002mm). Tuy vậy ở độ sâu khoảng 10m phía Đông Nam có cả cuội sỏi nữa.
Về phương diện địa mạo vùng biển ven bờ tích tụ cát thuộc thềm lục địa vịnh Bắc bộ. Từ bờ ra tới độ sâu 90m (vùng biển ven bờ) độ dốc đáy biển bình quân khoảng 0,0025. Điều đáng lưu ý là càng sát bờ, đáy biển càng dốc hơn. Đới cận bờ Bắc biển Thuận An có độ dốc đáy biển phổ biến 0,052, đường đẳng sâu 10m nằm xa bờ đến 100-2.000m. Nhưng từ độ sâu 90-150m đáy biển rất thoải với độ dốc bình quân 0,00075. Từ độ sâu trên 150m độ dốc đáy biển tăng cao trở lại. Trên bề mặt chung của đáy biển tương đối bằng phẳng nhưng thoải về trung tâm biển Đông, gần đây đã phát hiện một số dạng vi địa hình. Trước hết, ở phía ngoài cửa Thuận An có hai dãy cồn cát tích tụ cổ phân bố ở độ sâu 16-20m và 25-30m. Bên trong cồn cát có các lạch trũng nằm gần song song đường bờ. Thêm nữa, một lòng sông cổ rộng 300-500m, kéo dài 12km bắt đầu từ đường đẳng sâu 34m xuôi theo thềm lục địa. Trong khoảng độ sâu 90-100m còn tồn tại nhiều lạch trũng xâm thực cổ sâu từ 2-3m đến 9-10m.
Khác với vùng biển ven bờ hở tích tụ cát, trên bề mặt sườn bờ ngầm kế cận bờ mài mòn, khúc khuỷu granit Hải Vân, chủ yếu phát hiện thấy cát, có nơi chứa nhiều sỏi, cuội, thậm chí đá tảng. Trầm tích cát bãi biển cũng gặp ở đảo Sơn Chà. Ngoài các thành tạo cát, sỏi, cuội, tảng, ở đây còn phát triển cả trầm tích sinh vật dưới dạng rạn san hô rộng từ 10-20m đến 100-200m. Sườn bờ ngầm đoạn bờ khúc khuỷu Hải Vân nói chung ít bằng phẳng rất dốc. Độ dốc chung của đáy biển dao động trong giới hạn 0,035 - 0,176, thậm chí tới 0,287.
Theo Địa chí Thừa Thiên Huế - Phần Tự nhiên
(Nhà Xuất bản Khoa học xã hội - năm 2005)
Ghi chú: Từ ngày 01/01/2025, thành lập thành phố Huế là thành phố trực thuộc trụng ương trên cơ sở toàn bộ diện tích tự nhiên và quy mô dân số của tỉnh Thừa Thiên Huế theo Nghị quyết 175/2024/QH15 ngày 30 tháng 11 năm 2024 của Quốc Hội.