מהנדסיו של הורדוס מפתיעים אפילו את מתכנני הנמלים המודרניים בימינו בכמה מאפיינים מיוחדים שהתגלו בנמל העתיק. אחת הבעיות שנמלים ניצבים לפניה בכל הזמנים היא בעיית הסערות, הגורמות נזקים לשובר הגלים הראשי ומעלות נתז המפריע לפעילות הפריקה והטעינה. בעיות אלו נפתרו בנמל ההרודיאני באמצעות שובר גלים קידמי, שהיה צר למדי (כ-6 מ' רוחבו), והגיע רק עד לפני המים. הוא ניבנה כ-10 מ' מדרום לשובר הראשי ובמקביל לו, מנע את נתז הגלים והיה קל יותר לערוך בו תיקונים עונתיים מאשר בשובר הראשי. שובר קידמי כזה נקרא ביוונית פרוקומטיה, והוא ניזכר בתיאור בניית הנמל של יוסף בן-מתתיהו.
בעיה נוספת היא הצטברות סחף חולי בתוך הנמל והיסתמותו. תופעה זו מצריכה פעילויות חפירה והעמקה מתמידות, הנעשות כיום בעזרת ציוד מכני מיוחד. גם לבעיה זו מצאו מהנדסיו של הורדוס פתרון. בשוליה הדרום-מזרחיים של הבריכה התיכונה חצובה בסלע תעלה, שהסף שלה מורם מקרקעית הים, וראשה מגיע עד למפלס 20-30 ס"מ מעל לפני הים. בדפנות הסלע נותרו גומחות אנכיות, שסבו בהן דלתות עץ; אלה נקבעו כאן לשם ויסות זרימת המים בתעלה. נראה שהיו תעלות נוספות מסוג זה גם ממזרח לתעלה המתוארת (באזור תעלת החפיר הצלבנית) וכנראה גם ממערב, בתוך שובר הגלים. תפקידן היה להחדיר מים נקיים מסחף לתוך הנמל וליצור זרימה מתמדת כלפי חוץ. זרימה זו הבטיחה סילוק משקעים מקרקעית הנמל ומניעת חדירתם של חול וסחף דרך הפתח. החוקרים מצאו הוכחה לכך בשכבה בעובי של 1 מ' ויותר בפתח הנמל. שכבה זו הכילה טין בוצי ושפע כלי חרס, כלי מתכת, חלקי כלי-שיט וגרופת מגוונת, שנסחפה לכאן מקרקעיתו של הנמל כשהיה עדיין פעיל.
בסיור התת-ימי מתגלות כמה משיטות הבניה המתוחכמות ששימשו בהקמת הנמל ואשר היוו אף הן הפתעה מוחלטת לחוקרים. רוב תשתיות הנמל ניבנו מבטון – המצאה רומית שנשתכחה עם נפילת האימפריה ופותחה מחדש בעת החדשה. הבטון נוצק בתבניות עץ מסוגים שונים ובגדלים שונים (14X7 מ', 15X11 מ'), שנבנו מראש על החוף, על ידי נגרים-אומנים מעץ מיובא משובח. שרידי העץ של התבניות נשתמרו במקומות שונים ובאחרים אפשר להבחין בגומחות המהוות תשליל של התבניות (22, 25). הבטון היה מורכב מתערובת מיוחדת, הכוללת אבני גיר, סיד וכמות נכבדה של אפר וולקאני מיובא מאזור הווזוב (פוזולאנה). האחרון הוא חומר מליטה המתקשה במים, מה שהפך את הבטון למתאים במיוחד לתפקוד ימי. לאחר שיצקו מעט בטון לתבנית בעודה על החוף, גררו אותה למקומה המתוכנן, קשרו אותה בשרשראות לקרקעית, ויצקו בטון נוסף מתוך סירות עזר, עד שהתבנית שקעה אל הקרקעית. שם יוצבה התבנית והמילוי הושלם עד הגובה הרצוי. התבניות הוצמדו זו לזו ושימשו כעין איים מלאכותיים, בסיס לשוברי הגלים. באזור הקצה הצפוני של השובר הראשי התגלתה תופעה של "מערות" או "מנהרות" (בפי הצוללים). התברר שהן נוצרו בתוך גושי הבטון כתוצאה מבליה חמורה של הבטון מהשלב השני של היציקה, שהיה מאיכות ירודה.
כן ידעו המהנדסים הקדומים לחסוך בחומרים ובהוצאות על ידי כך, שהשתמשו לעתים בתבניות בעלות דופן כפולה, בה יצקו מסגרת בטון והותירו חלל פנימי שנשאר ריק. חלל זה התמלא באופן טבעי על ידי חול שהוסע באמצעות גלי הים (27, 34), בתהליך שנמשך שנתיים-שלוש.
הרציפים ומבני-העל ניבנו באבני גזית ענקיות, שחלקן הגיעו לאורך שבעה מ' ולמשקל עשר טונות ויותר. לעתים נעשה החיבור בין גושי אבן עצומים אלה בעזרת אטבי ברזל המחוזקים ביציקות עופרת.
מאת שרה ארנסון
