在何良焘手绘的设计图上，新的宁古塔城像是一个巨大的海星，中央部分是一个五层高的五边形塔楼，作为要塞的主要建筑，守备官公署、兵营、军械所、医院、食堂和妓院都挤在这个塔楼里，而实际上，塔楼还有地下两层，存储粮食和弹药。

塔楼的五个边向外延伸，是高达一丈五尺的城墙，厚度与高度几乎相等，而城墙位于两丈高的基座上，基座好似堤坝一般，向外倾斜，再往外就是宽三丈、深两丈的护城壕沟，而在城墙相互连接的五个角上，各自有一个炮台，炮台之后则是简单的建筑，五个尖角全部是实心的。

新的宁古塔要塞只有两个城门，均设置有半月堡。

可以说，在新的宁古塔要塞的设计与修筑上，何良焘倾注了全部的心力，既要保证坚固，还要兼顾成本和工期，现在已经十月中旬，东虏大军明年五月份就有可能赶到，宁古塔要塞最多只有八个月的工期。

何良焘把宁古塔的要塞设置在了海浪河与牡丹江交汇的地方，两条河流从北面和东面夹住了要塞，而在南面和西面也有山峰耸立，大大限制了敌人在这个地方展开兵力，而靠水背山，既可以从下游地区获得补给，又能在方便在山岭和河滩获得至关重要的建筑材料——石头、沙子。

宁古塔要塞算是中西结合的要塞，底部的基座才有明朝城墙的夯筑方式，采用黄土和自然土间隔夯筑，底部以条石砌筑，外层包装，而真正的城墙则使用黏土、石灰和细沙配制的三合土层层夯实，要塞的主要结构也是采用这种材料。

整个宁古塔要塞占地超过了宁古塔旧城，但是实用面积只有宁古塔旧城的一半不到，也只能维持两千人左右的生存需要，除了主体要塞，何良焘还在西面的山上设计了炮台，以掩护要塞最容易攻击的西面。

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