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一步步走向軍職的至高點時，在潛意識裡，關天培或許早有了馬革裹屍的準備。

關天培的前任李增階，因疏於海防被黜。故關天培蒞任之初，即著力於籌措經費，鑄炮築壘，將廣州門戶要塞建成了當時中國萬裡海疆最堅牢的守禦體系。

虎門，當珠江口東側，與廣州城徑距百里。虎門，因大虎山、小虎山而得名，山扼珠江口，形如門，故稱。虎門有虎門寨，但我們歷史上所說的虎門炮臺、虎門銷煙不指虎門寨，而指大虎山至大角、沙角間十五六里長的那段珠江水面與岸防。珠江出虎門，即為伶仃洋。洋麵東西闊六七十里，南北長百二十里，埠東為香港、西為澳門；再出此，即茫茫南海。從軍事上看，扼住虎門，即在水路上守住了廣州。

清朝在虎門設防始於康熙五十六年（1717），其時僅建橫檔、南山兩座炮臺，各置大小鐵炮十二門，共二十四門。

八十四年後的嘉慶五年（1800），添建沙角炮臺，安大小鐵炮十二門。

又十年，即嘉慶十五年（1810），於亭涉山麓新建新湧炮臺，置炮十二門。

又二年，即嘉慶十七年（1812），於黃角山麓建蕉門炮臺，置炮二十門。

又三年，即嘉慶二十年（1815），將橫檔炮臺從山頂移至山腳，並在炮臺前加築月臺，添置鐵炮二十八門，使該炮臺有炮四十門。同年，又在南山炮臺西北建鎮遠炮臺，置炮四十門。

又三年，即嘉慶二十三年（1818），於大虎島南端建大虎炮臺，置炮三十門。

又十二年，即道光十年（1830），建大角炮臺，置炮十七門。

至此。總計建炮臺八座，置炮一百八十五門。

敘述時，我們強調&ldo;又&rdo;幾年，意在提醒讀者：清朝政府對虎門的防禦體系確實是日益重視，惟恐閃失；因而不能說他們開門揖盜。

關天培到任後，其戰略思想更加明確，對各炮臺之間體系性的建設更加重視。歸納起來，他的防守設想可以簡述為&ldo;三重門戶&rdo;體系。

第一重門戶：東邊的沙角炮臺、西邊的大角炮臺，隔著四里多寬的珠江口，對峙而立。因為清兵火炮射程近，二炮臺難以形成交叉火力，所以關天培除保留其原有火炮作近岸防守外，又在兩處分設訊號臺，發現有敵艦內駛，即發訊號給二、三線炮臺。

第二重門戶：以珠江中流上橫檔島一線為防禦重點，隔東水道與武山諸炮臺形成交叉火力，隔西水道與蘆灣岸上火炮形成交叉火力。為加強這一線的防禦，關天培於1835年底完成了武山西麓原南山諸炮臺的擴建，即將南山炮臺改名威遠炮臺，增加炮位至四十門，在威遠炮臺以北加築鎮遠炮臺，置炮四十門。1839年夏，又在威遠、鎮遠二炮臺之間加築了靖遠炮臺，置炮六十門。上橫檔島西端的永安炮臺是1835年底與威遠炮臺同期完成的，此臺置炮四十門。與永安炮臺隔著西水道遙遙相對的，是同時竣工的蘆灣鞏固炮臺，置炮二十門。為了保護武山側後，關天培在珠江支流三門水道上築了三門口炮臺，又在三門水道邊的太平墟、虎門寨駐兵置炮，其數不詳。

第三重門戶：即珠江中大虎山南端的大虎山炮臺，舊置炮三十二門，未變。

上橫檔島在珠江中，珠江主航道在上橫檔島與武山之間。關天培又在武山山根至上橫檔、飯蘿排（上橫島南）之間扯起兩道排鏈，作為水上障礙，以阻滯敵艦。一排鏈長三百九十丈，系大木排三十六排；一長三百七十二丈，系大木排四十四排。每個大排，都由四個小排組成。而每個小排，都是由四根四丈五尺長的圓木以橫木穿插而成。木排馱著鐵鏈，鐵鏈牽著木排，宛如水上長城。

為了攔擊敵人，關天培還在水面上