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地形地貌  境内处于川东平行岭谷,地势为背斜紧凑,行成低山,向斜宽敞,多形成丘陵谷地。地貌属侵蚀剥蚀低山、丘陵,兼有河谷、平坝。西部铁山为长条带状,东部雷音铺山呈长垣状;凤凰山南系台坪状,均为低山。州河由东北向西南绕城而过,把通川区分为东南、北西两部分。沿河谷形成河漫滩和一、二级阶地,最枯水位海拔260米~269.9米。东部海拔高748.3米~872.6米,南部海拔高596.4米,西部海拔高1068.5米,北部海拔高790.5米,中部河谷一带较低。最高峰铁山大寨子海拔1076.8米,最低点西外镇龙家庙村农场海拔260米。

气候  属亚热带季风气候,其特点是四季分明,冬暖、春早、夏热、秋凉,无霜期长。多年平均气温17.3℃,1月平均气温6.0℃,极端最低气温-4.7℃(1956年1月);7月平均气温27.9℃,极端最高气温42.3℃(1953年8月)。最低月均气温2.5℃(1993年1月),最高月均气温40.6℃(2000年7月)。平均气温年较差1.5℃。生长期年平均322天。平均无霜期311.9天,最长达354天,最短为238天。多年平均日照时数1328.2小时,年总辐射116.4千卡/平方厘米。年平均降水量1211.4毫米,年平均降雨日数为140.1天,最多168天(1983年),最少117天(1966年)。极端年最大雨量1698毫米(1983年),极端年最少雨量730.7毫米(1966年)。降雨集中在每年5月至10月,7月最多。

水文  境内河道属长江流域。最大河流为州河,由东北向西南流经罗江镇、北外镇、东城、西城、朝阳街道办事处,至西外镇龙家庙村出镜。境内长34千米,流域面积 388.2平方千米,年均流量192.7立方米/秒,天然落差16米,河滩21处。主要支流有明月江、双龙河,另有38条溪流分布于沿河流域。有中型水库莲花湖水库,有效库容675万立方米,有效灌溉面积2.2万亩 。

矿藏及其他自然资源  境内已查明矿产13种,包括非金属矿产资源10种,能源矿产3种。有煤、铁、天然气、岩盐、石灰石等地下资源。煤主要分布在铁山背斜轴部,储量6000万吨,煤层一般厚20~90厘米,含固定碳50%~55%,发热量约5500~6500大卡/公斤;铁矿以磷铁矿为主,探明储量17万吨;天然气探明储量150亿立方米;岩盐矿已探明的双龙26号井,共23层盐,盐层矿总厚度210米,C级储量1263万吨,D级储量2.1亿吨;石灰石矿分布于铁山背斜,地质储量6500万吨。森林资源蓄积量9.6万立方米。水资源总量68.2亿立方米,可开发量60%以上。

自然灾害  主要自然灾害有地震干旱、洪涝、泥石流等。最严重的一次干旱发生在1996年7月下旬至8月下旬,连续遭遇干旱天气36天,80%以上溪河断流,65%的塘堰干枯,经济损失达1500万元。境内有气象记载以来最为严重的一次洪涝发生在2004年9月3—6日,特大暴雨造成山洪暴发,河水陡涨。城区二马路口水位海拔288.6米 , 超保证水位5.6米,,城区滨河路水淹深度9.2米。导致沿河低洼地带进水,洪水淹至楼房第三层,10万人受灾,直接经济损失上亿元。