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【地形】为黄河冲积平原，在历史上，本市境内曾有两次黄河大迁徙，上千次决口，造就了西南高、东北低的地形。由于泛道与流速所致，加之风力堆积之因素，形成了平原之中起伏不平，岗、坡、洼相间分布等特点。海拔高程最高点35米，最低点5.1米，一般为20米左右。全市地貌大体可分三类。一是高地类，由河流、河床沉积而成，占土地总面积的34.3%；二是坡地类，由黄泛漫流沉积而成，占总土地面积的52.1%；三是洼地类、占13．6%。

【地质】全市处于华北地台的中部。境内以齐河-广饶断裂为界，分为南北两个二级构造单元，其南为鲁西台背斜，北为辽冀台向斜。鲁西台背斜内有淄博--荏平拗陷区；辽冀台向斜内有埕宁隆起、临清拗陷及济阳拗陷区等。境内断裂构造发育，主要的构造线方向为北东向，次为北北东向，北西向及北北西向。自南而北，有齐河--广饶断裂、陵县--渤海农场断裂、边临镇--羊二庄断裂及沧东断裂等台条主要断裂带。地层除埕宁隆起区以外，基本以拗陷区为主，拗陷内堆积了巨厚的新生代沉积。据石油钻井探明，地层主要为第四系上第三系及下第三系的巨厚新生界沉积，一般为500米左右，沉降中心达3500米以上。上第三系地层下面为太古界变质岩系（角闪石、花岗片麻岩）与上第三系地层呈不整合接触。

【河流】全市跨省大河主要有黄河、卫运河、漳卫新河。跨市的骨干排涝河道有徒骇河、德惠新河和马颊河。以上河流除黄河外，均系海河流域南系。除跨省、市大河外，市内有大于1000平方公里流域面积的较大支流两条。一是新赵牛河，位于禹城南部，齐河西部，属徒骇河流域；二是六五河，位于陈公堤两侧，属漳卫新河流域，流域面积300～1000平方公里的支流有12条，其中徒骇河流域有苇河、四新河、管氏河、老赵牛河和邓金河，全部位于徒骇河之南；马颊河流域有笃马河、宋家河、宁津河、跃进河；德惠新河流域有禹临河、临商河、跃进河。除以上主要支流外，还有流域面积100～300平方公里的支流53条，30～100平方公里的114条，基本形成了干支相通，流域相连，能排能调的河流水利系统。境内河流均属雨源型河流，其水量与上游地区及本市降水量分布极不均匀的气候特点密切相关。雨季雨量剧增，水位上涨，出现洪峰，甚至漫溢成灾，但到枯水期，多数河道先后断流、干枯巴巴。