朱由檢決定建造水壩，利用水力驅動大型鼓風機，徐光啟調來了幾百工匠和民夫，沿河選定一處水流湍急較窄的河段，開始築壩。
朱由檢設計的水壩為石砌滾水堰（寬頂溢流壩），魚鱗石砌築，壩頂略向下游傾斜，跌水消能，兩側設翼牆抵住山體，設有閘門。
壩長 32米（順河面），壩高 3.2米（自河床基岩起算），壩底厚 7米，壩頂厚 2.2米，上下游做拋石護坦消能，以免被水能沖毀基礎。大約需五百到六百立方左右的土石。
枯水抬高上游水位兩米左右，引出引水渠，流入水車水道，汛期根據洪水大小開啟更多閘門。
還好現在是天啟七年十月，已經進入了枯水期，正好施工。
（請記住 看台灣小說認準台灣小說網，էաҟąղ.çօʍ超順暢 網站，觀看最快的章節更新）
壩體中心用透水性很小的粘土夯實，壩前用塊石漿砌，迎水面再以砂礫鋪面，縫隙灌以三合土，確保密不透水。
壩後則用大型條石築砌，以魚鱗狀層層疊壓，縫隙間灌以三合土或糯米灰漿，確保壩體在長期水流衝擊下依然穩固。
這樣壩前砂礫防止洪水侵蝕粘土層，粘土層則負責擋水防滲，壩後條石承重抗沖，三層結構各司其職，便是一座百年不壞的水壩。壩體兩側各開一道引水渠負責平時用水與汛期泄洪。
朱由檢決定先建造一座攔水壩，將水引至下游，然後再進行水壩壩體的建造。
匠人們先用鐵釺在河床兩岸開鑿深槽，將翼牆基礎嵌入岩層，再用大石條層層壘砌，縫隙間灌以糯米灰漿。
在河床上先打木樁，在慢慢鋪上碎石，再以粘土夯實，層層遞進。匠人們赤著腳踩在泥漿里，用木槌反覆捶打，直到粘土與碎石融為一體，前期工程很是順利最為困難的是合攏階段。
水流越來越急，普通的石塊丟進去就被湍急的水流沖走。
最後只得用竹籠裝滿石塊，再以繩索串聯，逐段推進。工匠們喊著號子，將竹籠沉入水中，一層層壘起，終於在水流最急處築起一道臨時水壩，水流終於被引至臨時開挖的水渠。
接下來就是水壩壩體的正式建造。工匠們將河床底部的淤泥和碎石全部清理乾淨，露出了硬質河床繼續往下鑿進一米深，將基礎嵌入基岩。
隨後用三合土包裹鐵條，周圍用條石砌築，縫隙出灌糯米汁，防止河水侵蝕壩體底座。待基礎凝固後，工匠們開始自下而上逐層砌築壩體。
按照中間粘土，壩前砂礫、壩後條石的分層結構，每砌一層，便用木槌反覆夯實，確保層間密實無隙。
朱由檢還告訴在場的民夫，這座水壩建成後，不僅能供水車，還能引水灌溉周圍農田，甚至在漲水時能通過泄洪渠分流，減少下游洪澇風險，民夫們聽聞後幹勁更足，工程進度明顯加快。
朱由檢預估，整個工期至多三個月，能趕在二三月開春前完成。冬天的積雪融化後，正好可以檢驗壩體的防滲與泄洪能力。
水壩現場如火如荼進行著，朱由檢每日必到工地巡視，親自檢查每一層夯土的密實度，甚至用鐵釺試探粘土層的厚度。
若發現厚度不足，便責令返工重夯。他還命人記錄每日用料與工時，以便日後核算成本、總結經驗。
陛下，這壩體若按此標準建造，百年之內必無大礙。」一位老匠人拱手說道。
朱由檢點點頭！
但是心中不是這樣想的，這只是臨時的水壩，朱由檢今後肯定是會把水泥弄出來的的，到時候就是一座真正的鋼筋混凝土水壩，屆時這座臨時水壩便會拆除重建。但眼下，水泥尚未問世，糯米灰漿與三合土便是最好的替代品。
他站在壩頂，望著腳下層層疊疊的條石與夯土，心中盤算著水泥的配方。石灰石與粘土混合進行高溫煅燒，再研磨成細粉，加入鐵礦粉和石膏便是水泥的雛形，至於粘土和石灰石具體比例是多少，朱由檢一時也拿不準。
只是隱隱約約記得水泥的配比大約是石灰石占七成、粘土占三成，但具體比例還需反覆試驗。
他決定高爐建成正式煉鐵後就在煉鐵坊附近旁另闢一處試驗場，命人按不同比例混合石灰石與粘土，土，分批入窯煅燒，再研磨成粉，逐一測試凝固時間與強度。
他仿佛已看見，那些用糯米汁黏合的條石，終將被更堅固的水泥取代；那些用木槌夯實的土壩，終將被鋼筋混凝土澆築的巨壁替代。而這一切，都始於腳下這座臨時水壩的建造。
水壩建造還需要時間，接下來便是高爐的選址與建造。之前冶鐵坊隨著水壩的建造已經不適合了，現在高爐必須緊挨著水壩下游，這樣既能利用水力驅動鼓風機，又能就近取水冷卻鐵水，還能藉助水壩的蓄水調節流量，一舉三得。
朱由檢親自踏勘，選定一處地勢略高、地基堅實的河岸，命人平整場地，開挖爐基。
同時進行的還有耐火磚的燒制，之前沒有想到燒制水泥，水泥煅燒需要接近一千五百多的高溫，即使觀音土燒制的耐火磚也難以承受，必須尋找更耐高溫的材料。
後世的耐火磚種類很多，什麼高鋁磚、鎂磚、碳化矽磚，這些在眼下都無法實現，他只能從最基礎的入手——用高嶺土與鋁礬土混合，再摻入少量石英砂，提高耐火度。
他命工匠按不同配比試燒，記錄每種磚坯在高溫下的變化，從中篩選出變形最小、熔點最高的配方。
至於高嶺土，現在也沒有儀器檢測，天然高嶺土如果含鐵雜質高，耐火度直接掉到一千四百度以下，原料全靠肉眼看土色挑選，朱由檢只能告訴工匠白度越高越好。
找好原料後，便開始在磚窯中試燒，每一批磚坯都刻上編號，記錄原料配比與燒制溫度。
他親自守在窯口，觀察火焰顏色與磚坯變化，不時用鐵鉤翻動磚塊，查看燒結程度。第一批磚出窯時，整體強度低，那就說明溫度不夠。
於是整個工程又卡在了爐溫上面了，雖然燒窯可以用煤炭，但是普通煤炭的熱值肯定是沒有焦炭的熱值高的。
煉鋼鐵血藥耐火磚，需要更高的爐溫，更高的爐溫需要耐火磚和焦炭，還有鼓風機。於是這便成了一個相互制約的循環，所以現在只能從焦炭入手。