嘉庆年间，天津城墙是城市的核心防御设施，主要承担两大功能：
城墙高约2.4丈（约7.8米），上设箭垛，城门设有瓮城（东、南、西三门），可抵御小型军事进攻；
防洪功能：城墙基座宽大（3.2丈），且与环城壕沟、石闸（东南角“引汲受福”闸）连通，可排泄城内积水、防止海河洪水倒灌（天津地处九河下梢，洪涝频发）。
天津城墙内的城市格局仍以鼓楼为中心，四条主干道（东、南、西、北大街）从鼓楼向四周辐射，连接四个城门。城内有官署（如天津道署、天津府署）、庙宇（如天后宫）、民居（多为四合院）和商业店铺，城墙外的护城河（海河支流）环绕，是城市与外界的重要分隔。
第二舰队派出了两千陆战队士兵，五百炮兵部队（五百炮兵）和五百辎重兵部队，另外还有一千五百人的武装水兵。
一千五百水兵分散到三个门，挖掘壕沟封锁南，北，西三门，每个门是五百步枪兵。
东门是一千步兵和五百炮兵作为主攻部队，也开始进行壕沟战部署。
另外有乌拉圭人培训的一千专业骑兵，他们一人双枪，一把步枪和一把双管长手枪，作为应急部队使用。
东门位于城墙东侧，靠近海河主航道，是天津漕运的重要节点，江南税粮通过海河运至天津，再转运北京。周边有天后宫，漕运保护神庙宇，始建于元代，清代多次重修、文庙祭祀孔子的场所，始建于明正统元年等文化建筑，以及众多四合院民居。因漕运繁忙，东门周边人口稠密，商业氛围浓厚，粮食、茶叶、丝绸等商铺林立。
1819年三月的天津卫，春寒料峭。海河的水面泛着冷冽的波光，城墙上的八旗兵和绿营兵裹紧了棉甲，警惕地注视着两公里外平原上出现的异样身影。
"报！东门外的地平线上，有不明队伍正在集结！"一名哨兵慌张地跑上城墙。
城头顿时一片哗然。八旗的佐领色楞格和绿营的参将赵德胜快步登上了望台，手搭凉棚望去。只见在天津城东门外约两公里处，一群身着统一绿色制服的士兵正有条不紊地忙碌着。他们既没有竖起营帐，也没有擂鼓呐喊，而是挥舞着铁锹，在松软的土地上挖掘着深深的壕沟。
"对方拱有多少人马？"色楞格皱眉问道。
"东门外这些绿色军服的有一千五百人左右"赵德胜眯起眼睛，"其他三门的蓝色军服的人大约都有五百人！"
更令人费解的是，这些士兵既不开设营帐，也不构筑防御工事，只是专注地挖掘着一道道壕沟。这些壕沟呈放射状向外延伸，深约五尺，宽约三尺，仿佛在地下编织着一张巨大的网。
"他们到底想干什么？"城头的清军将士们面面相觑。按照常理，敌军兵临城下，要么立即攻城，要么安营扎寨，可这支神秘的军队却只顾挖沟，既不进攻，也不安营。
"将军，要不要先发制人？"一名绿营千总请战道。
"且慢！"赵德胜抬手制止，"陛下有旨，遇敌先固守，待援军抵达。"他转向色楞格，"八旗兄弟以为如何？"
色楞格沉吟道："老夫从军三十年，从未见过如此古怪的敌军。他们既不攻城，也不扎营，每日只顾挖地，实在蹊跷。"
清军将士们议论纷纷：
"莫非是要挖地道攻城？"
"可他们挖得也太浅了，而且他们离城墙还远着呢！"
"我看他们是心虚，不敢攻城！"
就这样，马祖军在城外连续挖掘了整整两天壕沟，却始终没有发起进攻。城内的清军守军虽然人数多达八千，却因不明敌情而不敢轻易出战。八旗和绿营的军官们日夜轮班监视，却始终猜不透对方的意图。
"援军应该快到了吧？"一名小兵问道。
"按行程，七日之内必到。"赵德胜安慰道，但眼中也藏着忧虑。
与此同时，在天津以东的大沽口炮台，马祖军的另一支部队正在忙碌着。他们重点加固着木制码头的承重结构，用铁钉、木板和钢管对码头进行加固改造。
"这些木头码头撑不住蒸汽拖拉机的重量。"一名工程师模样的军官说道，"必须加强承重。"
大量的士兵开始加固五座木头码头，只看到马祖军的工兵们日夜不停地加固着码头，他们在为未来的大规模运输做准备。
第三天清晨，地平线上出现了异样的黑烟。城头的清军士兵警觉地举起望远镜。
"报！海河入海口方向，有黑烟升起！"
"好像是...很多冒着烟的铁家伙？"
中午时分，二十台蒸汽拖拉机喷吐着黑烟，缓缓驶上海岸。四台拖拉机都拖拽着两门沉重的240毫米迫击炮，其余拖拉机拉着重载六轮马车拖动弹药跟随，在武装水手的护卫下，向着天津城的壕沟方向缓缓前进。
"那是什么怪物？"城头的清军将士惊呼。
"铁兽...铁兽！"一个年轻的绿营兵颤抖着描述道。
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