北宋慶歷年間，暴雨引發(fā)洪水沖毀了臺州府城墻，知州彭思雨修復(fù)城墻，“城筑高于前，而堅(jiān)亦如之”。此次修復(fù)工程在原有夯土墻外包青磚，增強(qiáng)穩(wěn)固性和剛度，西南臨水面用條石砌筑，后來臺州太守錢暄“增治城堞，壘石為臺，作大堤捍之”，較大地強(qiáng)化了防靈江洪水的能力。另外，由于臨海城內(nèi)陸勢東低西高，北固山溪流匯聚在城東洼地，常因降雨而澤國一片（即東湖擴(kuò)大前的水域），幾乎無法居住與通行。因此，熙寧四年（1071年），時(shí)任太守錢暄根據(jù)歷年的山洪的水流量和流向等情況，利用原有自然地理特點(diǎn)，將東城墻西移至東湖之西，并擴(kuò)大原東湖水域，修整岸線，疏通東湖與靈江的水道，不僅解除了內(nèi)澇威脅，而且為臨海城東面增加了一條大跨度的天然護(hù)城河。由此，臨海城墻的格局基本定型。
元朝建政初期，因統(tǒng)治需要損毀了許多城墻，臨海城墻也因完善的防洪體系而幸存。
明朝，中國的東南沿海常受到倭寇偷襲與搶掠。臨海城墻雖能擋住洪水，但無法抵御倭寇的襲擾，往往損失慘重。嘉靖三十二年，在受到倭寇多次掠奪而付出慘重代價(jià)后，遂于當(dāng)年花巨資對臨海城墻的城防系統(tǒng)進(jìn)行強(qiáng)化建設(shè)。嘉靖三十六年，戚繼光駐守臺州抗倭，根據(jù)軍事防御特點(diǎn)進(jìn)一步改善臨海城墻的防御能力。
清代順治十五年，再次進(jìn)行城墻建設(shè)，在原有基礎(chǔ)上增高了城墻高度，減少了垛口數(shù)量，形成了較完善的防御體系和較強(qiáng)的防洪能力。
1956年至1958年，城墻東面崇和門及相連的約1800米的城墻被逐步拆除，故址開辟為東湖路和大橋路，部分城磚作修小高爐煉鋼之用，而西、南兩面的城墻防洪作用明顯，北面的城墻在起伏的山脈中，因此避免了拆除的命運(yùn)，剩余的城墻西、南段沿江部分約2370米。
1962年，臨?？h人民政府把北固山東段（長100米，寬5米）城墻空地提供給軍分區(qū)高炮營建停炮坪，當(dāng)時(shí)北面城墻由于附近居民偷拆等因素已基本損毀。
1984年至1998年，臺州府城墻全部修復(fù)。
臺州府城墻由城墻墻體、城門、城樓、甕城、護(hù)城河、護(hù)城橋、敵臺、馬面、垛口、女墻等組成。從其功能和軍事防御重要性來看，大體可分為基本防御單元、核心防御單元。其中基本防御單元指的主要是城墻墻體和護(hù)城河；核心防御單元指的主要是城門、城樓、甕城、敵臺、馬面。
臺州府城墻城門原有7座，分別是東面崇和門；南面興善門、鎮(zhèn)寧門；東南靖越門；西南豐泰門；西面括蒼門、朝天門。其中西南的靖越、興善、鎮(zhèn)寧、朝天是臨江的主城門。在1712年（康熙五十一年）沿江甕城建立之前，不僅僅要防御敵軍的火攻、攻城武器的沖撞，還要防洪、防水、防潮等。因此城門不僅采用了拱券形門洞，而且設(shè)計(jì)了高過城門洞口頂部的城門扇，并且城門兩側(cè)內(nèi)壁自門臼向外擴(kuò)至2.2米，擴(kuò)深各0.4米，方便交通運(yùn)輸，并因此在上部形成一個(gè)長方形的“天窗”式空間。這些天窗尺度頗為獨(dú)特。這是其他明清城墻所沒有的孤例，其功能尚未有定論。
城門上方建設(shè)城樓以防御和眺望。東漢后期至隋代開始，往往為二三層的多層建筑物。自唐至元，城門樓都是單層。明初，臺州府城墻上就有7座城門樓，分別是惠風(fēng)（崇和門）、超然（興善門）、神秀（鎮(zhèn)寧門）、靖越（靖越門）、霞標(biāo)（豐泰門）、集仙（括蒼門）、興公（朝天門），均飽含寓意。
馬面是指城墻突出部分的城臺，供守城士兵三面御敵。其間距根據(jù)弓箭的有效射程來設(shè)計(jì)，一般都在100至120米之間。臺州府城墻上設(shè)置了大量敵臺，僅臨江面就有9個(gè)，可以更好地防御從東部海邊登陸和靈江突入的倭寇突襲。其馬面形制大都和其他城市類似，唯有濱江段城墻由于常受靈江水沖刷，因此，有6個(gè)馬面設(shè)計(jì)為弧面或者斜面，有的甚至為半方半弧形，以減弱江水的沖擊，強(qiáng)化防洪能力。臺州府城墻上的“馬面”，因東面城墻已毀，原有的數(shù)目已不得而知，而保存下來的“馬面”都在鎮(zhèn)寧門以西至朝天門一帶。
明嘉靖年間，戚繼光在城墻上修建了13座雙層空心敵臺抵御倭寇。這種敵臺跨越城墻內(nèi)外兩邊，內(nèi)部空間大，可常駐大量兵力，且能避雨御寒，非常便于瞭望、防守、傳達(dá)信息。這種雙層空心敵臺，隨著戚繼光等人調(diào)駐北疆而極大影響了北方明長城的建設(shè)，不僅提升了防御能力，也創(chuàng)造了標(biāo)志性的城墻景觀。戚繼光創(chuàng)建空心敵臺，是其軍事實(shí)踐的一個(gè)偉大創(chuàng)舉，是對中國古代軍事建筑學(xué)的巨大發(fā)展，是軍事建筑史和城防史的重大突破。
臺州府城墻的4座臨江主城門（興善門、鎮(zhèn)寧門、靖越門、朝天門）都設(shè)有單甕城，其形狀大都為半圓形。只有鎮(zhèn)寧門為半圓與方形之間，且甕城內(nèi)的西面加筑三道護(hù)城以防洪，并開設(shè)二門，門洞結(jié)構(gòu)內(nèi)大外小，內(nèi)高外低，這與其他3座城門相似。
臺州府城的護(hù)城河利用天然的河流——靈江。西南兩面可憑江而守，而東部則有人工開挖的東湖阻隔，北部因有山可守，城墻隨山就勢的布局，和大小山體融為一體，不僅建設(shè)量減小，而且防御力大增，民間美稱為“江南八達(dá)嶺”。護(hù)城河上設(shè)置了護(hù)城橋，西面出入口設(shè)置了浮橋，便于出入和貿(mào)易。
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