在马江海战中，福建海军几乎全军覆没。此战对清廷刺激很大，不得不正视自己与西方的差距，对持续十余年海军发展的成效进行反思和总结。“自海上有事以来，法国恃其船坚炮利，横行无忌。我之筹画备御，亦尝开立船厂，创立水师。而造船不坚，制器不备，选将不精，筹费不广。上年法人寻衅，叠次开仗。陆路各军，屡获大胜，尚能张我军威。如果水师得力，互相援应，何至处处牵制？当此事定之时，惩前毖后，自以大治水师为主。”[95]第二次海防大讨论后，清廷决定集中财力优先发展一支近代化海军，此后海军发展的重心遂由南洋转向了北洋。
除大力购造铁甲舰外，创建与铁甲舰相配套的泊港要塞成为李鸿章主政北洋期间海防建设的中心任务。近畿的大沽、北塘由于自身条件所限，“两岸沙滩一望无际，掘地三尺即见水，无高阜可倚，亦不能添挖地沟”[96]，无法停泊大型舰船，也就无法建造与未来海军相适应的近代化军港。李鸿章主政北洋期间，为将战略防御前沿前推，优先建设仿西式的旅顺和威海军港，大沽、北塘的战略地位则由过去的防御前沿，变成抵御海上入侵的第二道屏障。
（一）旅顺
旅顺地理条件得天独厚，成为北洋海防建设的重心所在，“渤海大势，京师以天津为门户，天津以旅顺、烟台为锁钥”[97]。李鸿章对旅顺军港建设的设想是：“旅顺口有黄金、鸡冠等山为之屏蔽，内有东西两澳，四山围拱，沙水横亘，形势天然。惟外口浅狭，内澳淤平，必须挖浚浅滩，殿宽门口，方能多泊兵船；必须建大船坞，方能修理铁舰快船；必须添造库厂，储备一切，方能接济水陆粮饷军火；尤必须分筑炮台，控制洋面，护卫坞澳，使舟师与陆师相为依辅。”[98]自光绪六年（1880）开始至光绪十六年（1890），旅顺军港建设共历时10年，共建成东西两个炮台群，口岸东炮台7座，口岸西炮台5座，共有大炮80余尊。12座炮台主要为露天式，在设计上形成交叉火力，能够有效封堵港湾口门。[99]炮台内部建有各种有分隔的地下弹药提升装置，配有大口径远程巨炮、升降自如的地阱炮和高射速的机关炮。炮台布置合理，可以相互依托，基本符合李鸿章在旅顺港初建时的设想，即“内包陆兵，外筑斜坡。凡敌船窥口，我必有三处炮台掎角击之”[100]。以后旅顺炮台又有增添，使防卫体系更为完备。为防止敌人从大连湾登陆，巩固旅顺后路，兼防金州，至光绪十九年（1893），在旅顺相对的大连湾修筑炮台5座，陆防炮台1座，共配大炮24尊，这样旅、大二地互为掎角，防卫能力更为完善。
旅顺军港的重要之处不仅在炮台，能够停泊大型战船也是其核心功能。旅顺共建有用于修理大船的大石坞1座，另有小石坞1座用于修理舢板船，坞旁设有修船各厂9座，澳南岸建有大仓库4座。澳坞四周建有铁道，并设有起重架5座，以便转运和装卸。[101]此外，还设有水陆医院和水雷学堂等其他相关设施。此前北洋的舰只维修主要依赖日本、香港等地船坞，旅顺和威海的船坞建成后，“北洋海军战舰遇有损坏，均可就近入坞修理，无庸借助日本、香港诸石坞，洵为缓急可恃，并无须糜费巨资”[102]。(www.xing528.com)
光绪十年（1884）前后，李鸿章对旅顺地区的兵力进行了重新部署。“其近山要路数处多设行营炮垒，并于口内密布水雷，沿岸多设地雷，派四川提督宋庆统毅军等十一营驻守，已革江西南赣镇总兵王永胜带护军营八哨协守台垒，天津镇总兵丁汝昌带蚊船两号、快船两号，并道员刘含芳带鱼雷艇弁兵，与宋庆等表里依护。如敌船游弋外海，可相机伺便阻击，冀以牵制其北攻津沽，且借卫奉省门户。”[103]
（二）威海
由于威海与旅顺隔海相望，共扼渤海大门，从光绪七年（1881）开始成为北洋海军临时停泊基地。光绪九年（1883），李鸿章曾说，威海“东西两峡对峙，水深岸阔，最宜操练舟师”[104]，并派丁汝昌统带蚊快各船赴此处操巡。但因经费支绌，始终无力对威海进行大规模改造。光绪十三年（1887）清廷决定每年拨银30万两，开始建设威海要塞。至光绪十六年（1890），威海海岸共建成炮台13座，其中南岸炮台3座，北岸炮台3座，刘公岛炮台6座，黄岛炮台1座，并各建兵房、子药库，铁码头、铁道，通联一气。[105]此外威海还设有水雷三营，并在南岸水雷营附设水雷学堂。
按清廷海陆相依的基本设想，“陆路之兵固须益加训练，外海水师尤当亟事精求。各口岸固须设防，然非有海洋重兵可迎剿、可截击、可尾追，彼即可肆然无忌，随处登岸，袭我之空虚，疲我以更调，使我有防不胜防之苦”[106]，故在加强军港和海岸炮台建造的同时，调集淮军主力，分别赴各要塞进行要点驻防，除部分部队担负驻防军外，尚有大支部队担负游击任务。至甲午战争之前，北洋海防建设和布防从整体上看接近完成。按德国模式共修造旅顺、威海两处要塞，加固大沽、北塘炮台，建设了天津新城，烟台、营口和胶澳虽有建设，但终因经费问题，未能建设完成。围绕几处炮台的驻军分布情况如下：“山东威海卫则绥巩军八营，护军两营；奉天大连湾则铭军十营；旅顺口则四川提臣宋庆毅军八营、又亲庆军六营；山东烟台则嵩武军四营；直隶北塘口仁字两营；大沽口炮队六百七十名。臣前折所谓分布直、东、奉三省海口扼守炮台全计二万人者指此，其分驻天津青县之盛军马步十六营，军粮城之铭军马队两营，芦台之武毅两营皆填扎后路，以备畿辅游击策应之师。”[107]
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