藩鎮阻撓的危機暫解，柴榮的目迅速投向長江防線。南征雖奪取江北四州，迫使南唐稱臣，但南唐水師仍盤踞長江以南，戰船數千艘，憑藉天險與後周對峙；加之吳越、南平雖表面歸順，卻仍保留水師建制，長江水域的控制權尚未完全掌握。顯德四年秋，柴榮在書房召集樞院、工部員及水師將領，召開軍事會議，議題直指水師整編。

“長江天險，歷來是南北割據的屏障。”柴榮指着牆上的江防圖，指尖劃過壽州至金陵的江面，“南征時，我軍雖陸戰所向披靡，卻因水師薄弱，無法渡江追擊，錯失一舉平定南唐的良機。如今要穩固江北、威懾江南，必須打造一支強大的水師，讓長江從‘天險’變為我後周的‘河’！”

水師將領王環面難：“陛下，我軍現有戰船多為繳獲的南唐舊船，船老舊、形制不一，且缺乏統一指揮。南唐水師戰船高大堅固，又悉江道，我軍若強行整編，恐短期難有效。”

“舊船可改，弊端可除！”柴榮語氣堅定，“朕意已決，立水師都督府，統管全國水師，由樞使李谷兼任都督，王環任副都督；同時借鑒現代海軍編製，將水師分為巡邏艦、運輸艦、作戰艦三類，各司其職；最重要的是，改良戰船形制，打造適合後周作戰需求的新型戰船！”

消息傳開，工部即刻組建戰船改良工坊，召集全國能工巧匠。柴榮親自前往工坊視察，將現代船舶設計理念繪草圖，講解給工匠們聽：“現有戰船船狹窄，穩定差，遇風浪易傾覆；火炮（弩炮）架設位置不合理，程有限。朕要你們將船加寬，底部採用‘V’型設計，增強抗風浪能力；在船舷兩側加裝防護板，預留弩炮擊口；甲板上設置瞭塔，配備遠鏡（改良版千里鏡），提升偵查能力。”

工匠們起初對這些“奇思妙想”心存疑慮，但在柴榮親自指導、反覆試驗後，逐漸掌握了改良要領。三個月後，第一艘新型作戰艦“定江號”下水試航。該船長三丈、寬八尺，船採用堅韌的楠木打造，底部包裹鐵皮，穩定較舊船提升數倍；船舷兩側架設八架重型弩炮，程可達百丈，且能靈活調整角度；甲板上的瞭塔高達兩丈，站在上面可遠眺十餘里。

試航當日，柴榮親自登船。江面微風拂過，“定江號”行駛平穩，毫沒有舊船的顛簸之。王環指揮士兵作弩炮，箭矢準擊中百丈外的靶船，威力驚人。柴榮滿意點頭：“有此戰船，何懼南唐水師！傳令下去，按‘定江號’形制，批量打造作戰艦三十艘、巡邏艦五十艘、運輸艦百艘，三個月完整編！”

與此同時，水師都督府制定了嚴格的訓練章程。將水師士兵分為舵手、弩手、瞭兵、登船兵等兵種，進行專項訓練：舵手需悉長江各段江道、水文，能在風浪中準控戰船；弩手需練習快速裝填、準擊，確保戰時能有效打擊敵船；登船兵則強化近戰格鬥技能，以備跳幫奪船之需。

為提升水師協同作戰能力，柴榮還下令在汴河與淮河匯開闢水師訓練場，模擬長江作戰場景，組織戰船進行編隊航行、戰配合演練。他親自到場觀，用“沙盤推演”的方式，向將領們講解“聲東擊西”“圍點打援”等水師戰，要求將領們靈活運用，避免死板拼。

南唐後主李煜得知後周整編水師、改良戰船的消息，心中惶恐不安，連忙下令加固長江南岸防線，同時派遣間諜潛後周，試圖竊取戰船改良圖紙。可後周對工坊和訓練場守衛森嚴，間諜多次嘗試，均無功而返，僅打探到“後周戰船威力大增”的模糊消息。李煜無奈，只得增派水師巡邏，嚴監視江北江面。

整編工作進展順利，三個月後，後周水師正式軍。柴榮在壽州江面舉行了盛大的水師閱兵式。百餘艘新型戰船排列整齊，旌旗獵獵，弩炮寒閃閃；水師士兵着統一軍服，神抖擻，齊聲吶喊，聲震江面。江北百姓紛紛駐足觀看，無不拍手稱快，嘆“柴天子的水師，真是威武！”

閱兵式上，柴榮登上“定江號”旗艦，向全水師將士訓話：“長江天險，擋不住統一的步伐；南唐水師，嚇不退我後周的雄師！你們肩負着平定江南、守護江防的重任，務必苦練本領，日後若南唐再敢挑釁，朕必率你們渡江作戰，一統江南！”

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