3.1.1.1 Vị trí địa lý, địa hình
Hạ Hòa nằm ở phía Tây Bắc tỉnh Phú Thọ, gồm 33 xã, 1 thị trấn nằm ở hai bên sông Thao. Huyện có diện tích 339,34 km2
- Phía Đông Bắc giáp huyện Đoan Hùng trên một đoạn dài 32,15 km - Phía Nam giáp huyện Cẩm Khê, phía Đông Nam giáp huyện Thanh Ba - Phía Tây Nam giáp huyện Yên Lập
- Phía Tây Bắc giáp hai huyện Trấn Yên, Yên Bình (Yên Bái)
Địa hình Hạ Hòa thuộc dạng lòng chảo, thoải dần theo hướng Đông Nam, được tạo nên bởi các triền núi cao như các núi Ông (218m), núi Văn (387m), núi Tiên Phong (125,5m), núi Kìm (513m), núi Trưa (221,9m), nằm ở địa phận 10 xã, có sườn thoải dần về phía sông Thao và các núi Gò Ngang (272m - Yên Kỳ), núi Buộm (Hương Xạ), núi Sơn Nhiễu (152m - Đại Phạm), núi Thanh Hương( Phụ Khánh) sườn thoải dần về tả ngạn sông Thao. Chính dạng địa hình trên đã tạo ra các vùng sinh tháI khác nhau (vùng đất bãi trong đê sông Thao, vùng đồi đất thấp, vùng đồi cao và đất núi) có nhiều hứa hẹn và điều kiện để địa phương phát triển toàn diện lâm, nông, ngư nghiệp.
3.1.1.2 Khí hậu thủy văn
Khí hậu của Hạ Hòa nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, mang nhiều nét đặc trưng của khí hậu miền núi phía Tây Bắc. Nhiệt độ trong năm trung bình từ 220 - 240C; cao nhất vào tháng 5 - 6 là 33,60C, có lúc lên tới 410C, thấp nhất vào tháng 1 là 13,40C, có lúc xuống tới 40 C. Lượng mưa trung bình trong toàn huyện đo được là 2.000mm. Mùa mưa từ tháng 5 - 10, chiếm 80 - 85% lượng
mưa cả năm (cao điểm vào các tháng 6, 7, 8). Mùa khô từ tháng 11 - 12 chiếm 15 - 20% lượng mưa cả năm.
Hạ Hòa có độ ẩm trung bình 80 - 85% năm, trong đó độ ẩm cao nhất đo được là 96%, thấp nhất là 60%.
Chế độ thủy văn của Hạ Hòa khá phong phú. Lưu vực sông Thao bao trùm toàn bộ địa phương gồm dòng chính sông Thao và các phụ lưu, kéo dài từ tây bắc xuống đông nam với chiều dài 33,5km, tỏa rộng sang 9 xã hữu ngạn và 12 xã tả ngạn có chiều rộng hàng chục cây số. Đây cũng là khu vực chuyển tiếp từ đông bắc sang tây bắc Bắc Bộ. Địa hình lưu vực sông Thao cao về phía tây bắc thấp dần về phía đông nam, tạo điều kiện cho mưa địa hình hình thành, lượng mưa đạt 2.000mm/năm, lượng bốc hơi nhiều, độ dốc nhỏ, mạng lưới sông ngòi kém phát triển hơn, nên mật độ phổ biến chỉ đạt 0,6 - 1 km/km2 . Trên địa bàn Hạ Hòa có sông Thao là một nhánh của sông Hồng chảy qua với một số nhánh Ngòi Lao, Ngòi Vần, Ngòi Giành, Ngòi Sen, Ngòi Lửa. Do đó, thủy sinh dồi dào, cung cấp nước tưới cho 1.200ha vùng hạ huyện, có nhiều tiềm năng du lịch.
Sông ngòi và hồ đầm phong phú, trữ lượng nước lớn dùng trong việc cung cấp cho sinh hoạt, sản xuất vận chuyển, nuôi trồng thủy sản và du lịch. Tuy nhiên, do tốc độ dòng chảy lớn về mùa mưa và luôn luôn thay đổi, lòng sông bị nâng cao nên hiện tượng xói lở, úng ngập ngày càng nhiều, gây không ít trở ngại cho sản xuất và sinh hoạt.
3.1.1.3 Tài nguyên
Rừng
Toàn huyện có 13.822 ha rừng trong tổng số 16.000 ha đất có khả năng lâm nghiệp (chiếm 40,73% đất tự nhiên), chia ra 2.367 ha rừng tự nhiên (1.664,3 ha rừng sản xuất, 702,7 ha rừng phòng hộ) và 11.455 ha rừng trồng (11.326 ha rừng sản xuất, 129 ha rừng phòng hộ).
mỡ, hu, ba soi, chẹo…ở những nơi xa đường giao thông, đi lại khó khăn hoặc rừng tre nứa xen cây hoặc rừng tre nứa thuần nhất. Các cây gỗ quý còn lại cũng chỉ là sồi, dẻ, re, vàng tâm, trai, nghiến. Một diện tích rừng khá lớn trong huyện đã bị khai thác đến tàng kiệt, chỉ còn chè vè, cỏ tranh, nứa tép và giang.
Trong điều kiện lớp phủ rừng nguyên sinh bị phá hủy và lớp phủ rừng thứ sinh không có tán lá đủ rộng để ngăn những trận mưa xối xả vào đá phiến, sườn dốc làm cho lớp đất vụn bề mặt bị hòa nước rồi nhanh chóng cuốn xuống sông suối gần đó, đôi khi tạo ra những cơn lũ đột ngột khó lường được hậu quả. Vì vậy, cần có biện pháp để bảo vệ lớp phủ bảo vệ thực vật rừng để điều tiết chế độ nước sông, nhằm ngăn chặn xói mòn và các thiên tai bất ngờ khác.
Đất
Tài nguyên đất: Theo số liệu năm 1997 trong tổng số 33.934,41 ha đất tự nhiên, Hạ Hòa có 9.756,98 ha đất nông nghiệp, 3.072 ha đất chuyên dùng, 611 ha đất thổ cư và 6.680,76 ha đất chưa sử dụng. Mạng lưới sông suối, ao hồ chiếm 2.973 ha, còn lại là đất lâm nghiệp 13.821 ha.
Về nông hóa thổ nhưỡng, đất Hạ Hòa có các loại như sau:
- Đất phù sa được bồi tụ hàng năm 900 ha, dư lượng phù sa lớn, ít chua độ phì cao, thích hợp cho việc trồng rau màu, cây công nghiệp ngắn ngày.
- Đất phù sa không bồi tụ hàng năm 3.000 ha, trải dọc theo sông Thao, tạo thành những vùng lúa chủ yếu của huyện, thành phần cơ giới từ thịt nhẹ đến sét, độ phì khá (hàm lượng mùn, đạm, lân, kali tương đối).
-Đất chiêm trũng úng nước trong mùa mưa 1.200 ha (3,53%) phân bổ ở các xã vùng đất giữa như Chiến Công, Y Sơn, Bằng Giã. Thành phần cơ giới thịt nặng, yếm khí, khó tiêu nước, dễ gây úng, hầu như ngập nước thường xuyên, giàu mùn đạm, lân, và kali, trồng lúa năng suất thấp và bấp bênh.
-Còn lại là các loại đất khác như đất bạc mầu, đất dốc tụ, đất lầy thụt, đất feralit đỏ vàng... chiếm một tỷ lệ rất nhỏ.
Tài nguyên khoáng sản
Tài nguyên khoáng sản của Hạ Hòa nghèo chủ yếu được khai thác để sản xuất vật liệu xây dựng. Vùng ven sông Thao có trữ lượng dồi dào về đất sét dùng làm gạch ngói. Cao lanh có trữ lượng hàng triệu mét khối phân bổ ở Yên Luật , Phương Viên, Vô Tranh. Đá xây dựng cũng có vài ba triệu m3 ,tập trung ở Quân Khê, Yên Luật. Ngoài ra còn có cát đen ở sông Thao và cát sỏi ở Ngòi Lao.