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汉寿地图坐标为东经111°42′59″~112°18′,北纬28°36′~29°6′45″。地域上东濒沅江、南县,南界资阳、桃江,西接鼎城,北抵西湖农场,与安乡隔河相望。属雪峰山脉向洞庭湖平原过渡地带,南部丘陵属雪峰山余脉;全境地势由南向北呈阶递状下降,以平原为主,水系发达,平原占49.07%,丘陵岗地占22.44%,其余为水面占28.49%。境内有河流30条,主要河流为沅水和澧水;主要湖泊有太白湖、围堤湖和目平湖。
汉寿县属中亚热带向北亚热带过渡的季风湿润气候区,气候特征独具。降水量丰沛,年均降水量1342.2mm,年平均气压1012.1帕,年均气温16.7℃,月平均气温有9个月在10℃以上,≥10℃的活动积温5286.4℃,全年无霜期274天,年均日照1688.4小时,年均太阳辐射总量106.87千卡/cm2,年平均风速2.4米/秒。年平均相对湿度82%。以上气候因子为各种农作物生长提供了良好的生态环境。
县境地层由老至新,有冷家溪群、板溪群、震旦系、寒武系、白垩系、第三系、第四系。
褶皱和断裂。
县境大部分为第四系地层所覆盖,基岩出露甚少,加之地质研究程度和勘探工作不够,迄今发现的矿点,矿化点仅28处。其中包括:金、锑、铅、铜、铁、粘土矿、草炭、天然气等。
县境地处雪峰山脉向洞湖平原过渡地带。南部丘陵属雪峰山余脉,由西至东,连绵起伏,成为资、沅二水在境内的分水岭。海拔200米以上的山峰10座。北部低平开阔,海拔一般在40米以下,最低点白芷障湖底,高程24.4米。全县地势,由南向北,呈阶递状下降,平均比降16.78%。丘陵占6.55%,岗地占15.89%,平原占49.07%,其余为水面,占28.49%。境内地貌随洞庭湖演变历有变迁。
全县年降水总量27.3亿立米。
境内湖泊众多,著名的有:太白湖、围堤湖、目平湖。
县境土壤共分四个土类,包括水稻土、潮土、红壤和紫色土。全县土壤总面积305.1万亩。可分为农业用地、林业用地、宜牧地、宜其他地、不宜地五大类。
洪涝、干旱为县境主要灾害。