3.1.1.1. Vị trớ địa lý, địa hỡnh
Nằm ở phớa Tõy Bắc của trung tõm vựng đồng bằng chõu thổ sụng Hồng, Hà Nội cú vị trớ từ 20o 53' đến 21o 23' vĩ độ Bắc và 105o 44' đến 106o 02' kinh độ Đụng, tiếp giỏp với cỏc tỉnh Thỏi Nguyờn, Vĩnh Phỳc ở phớa Bắc; Hà Nam, Hũa Bỡnh phớa Nam; Bắc Giang, Bắc Ninh, Hưng Yờn ở phớa Đụng; Hũa Bỡnh và Phỳ Thọ phớa Tõy. Hà Nội cỏch thành phố cảng hải Phũng 120km. Sau đợt mở rộng địa giới hành chớnh vào thỏng 8 năm 2008, thành phố Hà Nội cú diện tớch 3.328,92 km2, nằm ở cả hai bờn bờ sụng Hồng, nhưng tập trung chủ yếu bờn hữu ngạn. Hà Nội hiện nay gồm 12 quận, 1 thị xó và 17 huyện ngoại thành (Cổng thụng tin điện tử thành phố Hà Nội, 2014).
Địa hỡnh Hà Nội thấp dần theo hướng từ Bắc xuống Nam, và từ Tõy sang Đụng với độ cao trung bỡnh từ 5 đến 20 một so với mực nước biến. Nhờ phự sa bồi đắp, ba phần tư diện tớch tự nhiờn của Hà Nội là đồng bằng, nằm ở hữu ngạn sụng Đà, hai bờn sụng Hồng và chi lưu cỏc con sụng khỏc. Phần diện tớch đồi nỳi phần lớn thuộc cỏc huyện Súc Sơn, Ba Vỡ, Quốc Oai, Mỹ Đức, với cỏc đỉnh nỳi cao như Ba Vỡ (1.281m), Gia Dờ (707 m), Chõn Chim (462 m), Thanh Lanh (427m),.... Khu vực nội thành cú một số gũ đồi thấp như gũ Đống Đa, nỳi Nựng (Cổng thụng tin điện tử thành phố Hà Nội, 2014).
3.1.1.2. Thời tiết, khớ hậu
Khớ hậu Hà Nội tiờu biểu cho vựng Bắc Bộ với đặc điểm khớ hậu nhiệt đới giú mựa, sự khỏc biệt rừ ràng giữa mựa núng và mựa lạnh.
Mựa núng bắt đầu từ giữa thỏng 4 đến hết thỏng 10, khớ hậu núng ẩm và mưa nhiều nhưng khụ hạn vào thỏng 10. Mựa lạnh bắt đầu từ thỏng 11 đến hết thỏng 3. Từ thỏng 11 đến thỏng 1 rột và hanh khụ, từ thỏng 2 đến thỏng 4 lạnh và mưa phựn kộo dài từng đợt. Trong khoảng thỏng 8 đến thỏng 11 Hà Nội cú những ngày thu với thời tiết mỏt mẻ vào chiều tối và sẽ đún từ 2 đến 3 đợt khụng khớ lạnh yếu tràn về.
Tuy nhiờn, do chịu sự tỏc động mạnh mẽ của giú mựa nờn thời gian bắt đầu và kết thỳc của mỗi mựa thường khụng đồng đều nhau giữa cỏc năm, nờn sự phõn chia cỏc thỏng chỉ mang tớnh tương đối.
Nhiệt độ trung bỡnh mựa đụng: 17,2o C. Trung bỡnh mựa hố: 29,2o C. Nhiệt độ trung bỡnh cả năm: 23,2o C, lượng mưa trung bỡnh hàng năm: 1.800mm (Cổng thụng tin điện tử thành phố Hà Nội, 2014).
3.1.1.3. Thủy văn
Thành phố Hà Nội chịu ảnh hưởng của chế độ thủy văn của dũng chớnh sụng Hồng –Thỏi Bỡnh và cỏc sụng nội địa như sụng Đỏy, sụng Tớch, sụng Thanh Hà thuộc phớa hữu sụng Hồng, sụng Ngũ Huyện Khờ, sụng Cà Lồ, sụng Cầu thuộc phớa tả sụng Hồng.
Hà Nội chủ yếu sử dụng nguồn nước hệ thống sụng Hồng. Dũng chảy năm trờn sụng Hồng tại Sơn Tõy là 1.713m3/s và tại Hà Nội là 1.335m3/s. Dũng chảy trong 5 thỏng mựa lũ chiếm tới hơn 80% tổng lượng dũng chảy năm, dũng chảy trong cỏc thỏng mựa khụ chỉ chiếm 20% tổng lượng dũng chảy năm.
Do tỏc động biến đổi khớ hậu toàn cầu, mức độ và ảnh hưởng của lũ ngày càng gia tăng. Cỏc trận lũ lớn trờn lưu vực sụng Hồng phần lớn xảy ra vào nửa sau của thế kỷ XX, trong vũng 50 năm đó xảy ra 2 trận lũ vượt mực nước thiết kế và 2 trận lũ xấp xỉ mực nước thiết kế đờ tại Hà Nội. Đú là cỏc trận lũ thỏng 8 năm 1945 cú mực nước tại Hà Nội đạt 14,43m và lũ thỏng 8 năm 1969 cú mực nước tại Hà Nội đạt 13,66m, lũ thỏng 8 năm 1971 là 14,82m, lũ thỏng 8 năm 1996 đạt 13,46m (kết quả hoàn nguyờn lũ theo địa hỡnh lũng dẫn năm 1993 -1996). Đặc biệt năm 2008 đợt mưa lớn lịch sử xảy ra từ 30/10 đến 3/11/2008 đó gõy ỳng ngập sõu trờn diện rộng, lượng mưa trung bỡnh đo được là 604mm làm ảnh hưởng lớn đến đời sống của nhõn dõn và gõy thiệt hại lớn cho hầu hết cỏc lĩnh vực kinh tế - xó hội toàn thành phố Hà Nội.
Trận lũ thỏng 8 năm 1971 cú lưu lượng lớn nhất tại Sơn Tõy 37.800 m3/s, trước đõy coi là lũ cú tần suất 0,4% ( chu kỳ tỏi diễn 250 năm ), sau khi xảy ra cỏc trận lũ lớn của thập kỷ 80-90, thỡ nay chỉ cú thể đỏnh giỏ lũ thỏng 8 năm 1971 cú tần suất 0,8% (chu kỳ tỏi diễn 125 năm). Xu thế gia tăng của lũ trờn thế giới và trong khu vực cho thấy khả năng xảy ra trận lũ thỏng 8 năm 1971 là rất cú thể.
Sự suy giảm khả năng thoỏt lũ của hệ thống lũng sụng và nhất là bói sụng do bồi lắng, xõy dựng cỏc cầu qua sụng, cỏc tuyến đờ bối ngày càng nõng cao, dõn cư lấn chiếm làm nhà ngoài bói đó làm cho mực nước lũ trờn sụng Hồng ngày càng dõng cao, vỡ thế chỉ để duy trỡ mức chống lũ hiện hành thỡ cao trỡnh đờ cũng phải nõng theo. Mực nước lũ thiết kế đờ Hà Nội từ 11,50m vào đầu thế kỷ tăng lờn 13,0m vào thập kỷ 50 và 13,60m (tương ứng 13,40m theo cao độ chuẩn Quốc gia. vào thập kỷ 70 cho đến nay. Đờ càng cao thỡ sự cố càng nhiều và rủi ro càng lớn và vỡ vậy, mực nước lũ thiết kế đờ Tại Hà Nội 13,40m cú thể coi là giới hạn cuối cựng đối với toàn vựng đồng bằng sụng Hồng (Thỏi Vĩnh Thắng, 2017).