定州治下，唐县三弯村位于唐河左岸。因为地势高，灌溉不便，有大片土地荒置，没有人耕种。定州制作所花很少的钱便买下了大概六千亩地，每亩地价作三十文。
唐代的土地本来是不允许买卖的。唐六典记载，丁男授田一百亩，其中永业田二十亩，地少的乡减半。道士僧人授田三十亩，女冠尼姑授田二十亩。其中永业田农民具有产权，而剩下的只有使用权而没有产权。
永徽年间，李治曾下诏禁止土地买卖，但是根本没有作用。可见在此之前，土地买卖就已经很普遍了。
很显然，土地的买卖是不可避免的，官府要做的，只是要规范土地买卖，并且制止可能出现的土地耕种不力产生的问题。因此，他所幸从当地村民手中买来这些灌溉不便的田地——而且，这些田地，本来便是前朝带来，不属于本朝新分的田地。本朝新开以来，村民并不缺田，因此这些田地便以低价售出。
根据节水灌溉每天每一方水可以灌溉三亩地的技术标准，这六千亩地需要的水量是每天两千方。根据实地测量，这些地头，离唐河水面，低的也有六米，高的竟然有十几米。对于最先进的灌溉工具也停留在翻车的唐代居民，这些田地只能荒置，用作牧场或者种树。
李治很清楚，唐初的授田制是无法长久的。唐初居民仅有三百二十万户，比隋朝的近九百万户的水平低了不止一分两分。因此这样宽松的制度才能得以推行。等到唐代中后期，剩余的土地不在能够实行授田制，而王公贵族的土地兼并也把以前的土地收为私有，因此大批的农民失业，陷入贫困破产阶段。
加上边军自重，藩镇割据，唐代的灭亡也是不可避免的。
与其说每一个封建王朝，是因为几个煞笔皇帝带向灭亡，不如说这是封建制度和落后的土地政策带来的，不可避免的农民破产带来的。
在西方，破产的农民因为工业革命，海外殖民和世界大战而得以有转移矛盾和宣泄的途径，因此传统政权得以幸存。而在中国，则是付出了一代又一代内战，动乱和陷于外族侵略的悲惨历史。
但从另一方面讲，如果科学技术能够足够快速的发展，那么这一批农民，就能够成为工业革命最好的劳动力来源。
李治根据制作难度，首先设计的是一款最小流量的水锤泵，它的重量，铁制部件仅有45公斤重，加上混凝土管道和蓄水池，全重也不到400公斤。在落差3米，流量每秒5升的情况下，能把约10%的水量泵到24米的高处。每天的水量最多可到35方。
也就是只要有100套，即可满足这六千亩地的灌溉要求。
成批量制作100套，可以把制作成本和安装成本，都降低到一个合理的水平。
李治不缺会算学的人才。有唐一代，战事频繁，兵马和粮秣的计算，都有大批的后勤官吏负责。做这样的成本核算，根本不在话下。
定州制作所的农业机械分部，与司农寺合作承担这个项目的实施，立约规定，定州制作所负责器械制作，而计划销售，运输，安装和维护培训，均由司农寺负责。
制作预期的一百台水锤泵，需要产铁十万斤左右。因此，在小高炉试制水锤泵成功以后，还需要新制一个高产量的冲天炉，以求在三个月内制作出一百台水锤泵，并在明年开春以前安装完毕。
李志亲临现场，指挥了第一台和第二台水锤泵的铸造过程。基于设备限制，第一台和第二台水锤泵使用小高炉的一批次铸造。
从小高炉出来的生铁水直接流到火焰反射的保温坩埚内，不停的搅拌，吹入空气，加入石灰石，草木灰以去除杂质。这样出来的铁水不能叫钢，但是因为碳含量降低，力学性能有所提高。刨去矿渣以后，将铁水倒入干燥加热过的模具内，泵体的主管道，容器上盖，容器下盖，主泵体，和阀门，分成四个部分，都使用沙模铸造。铸造成型以后，去除毛刺直接安装成型。
泵体的动力水管直径只需要5公分，扬水管的直径只需要做到1.5公分，因此难度相对来说，相当简单。而所需要的球阀，螺栓等，则寻老练的铁匠锻打成型，以待安装。
第一批实验用泵体安装在定州制作所的大楼附近。水泥立窑成功以来，第一个代表性的建筑，便是砖混混凝土墙壁的定州制作所大楼。东西长一百米，南北宽二十米，建筑高达5层，相隔很远都能看见。虽然楼内主体安装尚未完工，但楼顶已预制了一个储水箱，作为自来水蓄水池，第一台实验泵体为之供水。李志在唐河高处引水修建一个深5米的蓄水池，然后池中引出水管，与水平9度角度，导向水锤泵进口，出口则通过地埋混凝土水管，导向唐河下游，引水和排水通路总共约三公里。李志征用府兵三百人，一天就完成了建筑工作。完成的水锤泵性能为，落差6米，流量5升每秒，扬程高18米，经测试日提水量为30方。
另一台则安装在节水灌溉示范田地头成为第一台演示用的自动提水泵。泵体近距离水体，直接从唐河中引水，利用当地的自然高差，落差为4米，扬程为24米。经测试日扬水量为16方。
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