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Calci sorge alle pendici del Monte Pisano, di fronte alla pianura di Pisa e al mare; il paese è caratterizzato da più borghi che si distendono lungo due vallate: quella di Calci e quella di Montemagno, ambedue percorse rispettivamente dai torrenti Zambra di Castelmaggiore e Zambra di Montemagno. Le vallate sono racchiuse da un monte la cui orografia ricorda un doppio ferro di cavallo, che insieme formano un anfiteatro naturale chiamato Valle Graziosa.