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张镇镇域南北长约10.4公里，东西宽约6.1公里，总面积54平方公里。全镇地势西北高，东南低，处于山地和平原交界地带，北部为山地，南部是平原，有大小山峰24座，从西北向东南斜贯全境。最高山峰是北境的东山，海拔258.6米。东境有无名河，西境有金鸡河，均为蓟运河水系，地下水埋深8－10米。
张镇地区属于大陆性气候，其特点是：春季干旱多风，夏季炎热多雨，秋季时日短促，冬季寒冷干燥，年降雨量分布不均，春季（3－5月）一般降雨60毫米左右；夏季（6－8月）一般降雨430毫米左右，占全年降水量的75％左右，7－8月份常出现大雨或暴雨；秋季（9－10月）降水量不足100毫米，而冬季（12－2月）仅有11毫米左右。大雨、暴雨、大风、冰雹是张镇主要灾害性天气。
全镇全年平均气温11.6°C，夏季平均气温24.8°C，冬季平均气温－3°C。年降水量平均为695.4毫米，年降水量最大时是1406毫米，年降水量最小为333毫米。三十年平均霜期为180天（以地面凝结白霜），初霜期在10月12日左右，终霜期在4月10日左右。常年日照2793.7小时左右，全年积温4143°C（大于10°C的积温）。
张镇土地有山地、河滩地，但83％是肥沃的轻壤土地及壤土。土壤有机质量1.0－1.2％，含氮0.1－0.15％，碱解氮110ppm，速效磷13 ppm，速效钾120 ppm。本地区水源条件较好，地下水充裕，大部分为岩石井，2002年年平均水位是17.14米／42.31米。 适合种植的作物：冬小麦、玉米、大豆、白薯、花生、牧草、果树、蔬菜、西瓜及部分品种的中药材。
全镇森林总面积1460公顷，林木覆盖率27.3%，四旁（宅旁、村旁、路旁、水旁）植树16万株。大（同）秦（皇岛）铁路横穿过境，张（镇）焦（庄户）公路贯通全境，赵（各庄）谢（辛庄）公路纵跨西南境，顺（义）平（谷）快速路东西贯通全境,龙凤山路将顺平路和魏樊路连接，境内村村有公路相通。
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