次日凌晨，成吉思汗又带着也遂妃、耶律楚才等人乘坐攻城云梯，在三里之外围着黑水城又巡查了一遍，发现黑水城内居然没有河流通过，而黑水城周围的土质也不可能产生太多水源。
成吉思汗问耶律楚才，黑水城没有河流通过，其土质也不可能产生太多水源，甚至根本没有水源，那当地军民取水的途径会有哪些？
耶律楚才说，我也一直在想这个问题，黑水城，这座城池名称的意思可能是这座城池的饮用水是看不到的，那它下面必然有一条暗河。
成吉思汗说，那马上派出哨探，查看方圆三十里有无河流？
耶律楚才说，臣即刻带领哨探亲自去查看。
黄昏时分，耶律楚才回到蒙军大营，对成吉思汗说，黑水城周围确有一条河，名为额济纳河，当地人又称其为黑河或者黑水河，发源于祁连山脉，流注于居沿海。此河从西而来，在黑水城以西二十余里处进入地下河道。臣又围着黑水城走了一圈，在黑水城以北十余里处发现了它的出处。臣估计这条额济纳河就是贯穿于黑水城的地下河，当地军民应该是取此水饮用。
成吉思汗对耶律楚才说，你辛苦了，好好休息，明日凌晨带我去看看那条河流。
次日凌晨，成吉思汗、耶律楚才在拖雷的第一万人队的保护下，来到黑水城以西二十余里处，找到了耶律楚才说的那条额济纳河。
成吉思汗见额济纳河宽不过半里、深不过三尺，水流平缓，便命拖雷率领第一万人队的一万骑兵下马，搬运石头堵塞额济纳河。
至日落时分，一万骑兵搬运十余万块石头抛入额济纳河，将河水堵的水泄不通。
成吉思汗留一千人马驻守于此，防止石头被水冲走，然后率军回营休整。
次日，黑水城水源开始减少，黑将军还没有怎么在意。三日后，黑水城水源断绝，黑将军这才意识到蒙古大军堵塞了额济纳河，黑水城马上面临一场毁灭性的打击。
黑将军召集全城高级将领和文官召开了一次军事会议。
黑将军悲壮的说，我们城池的地下水源已经枯竭了，这肯定是蒙古人捣的鬼，他们把我们额济纳河的上游堵塞了，如此一来，全城军民必死无疑。如今之计，只有同蒙古人决一死战，才有求生的可能！
诸位将领说，愿听元帅号令！誓与黑水城共存亡！
黑将军对黑水城知县说，你去把府库所有的金银财宝装车，全部埋藏在城中的黑水河里，把河口封死，绝对不能留给蒙古人！如果我们侥幸胜利，以后再回来取！
黑水城县令领命而去。
黑将军又对副将说，我给你留一万将士，虽然他们都是从预备军中新招的战士，但我观之都是英武之士，你带着他们，运用重兵器车死守城墙，城在人在，城破人亡！
副将激动的说，请元帅放心！末将必定带领所有将士战斗至最后一刻！
黑将军又对剩下的将领说，我们还剩两万将士，我已经给战马司吩咐过了，给每名将士配备一匹战马。诸位将领散会后，带着各自的部属领取马匹。明日凌晨，吃了早饭全军出动，与蒙古人决一死战！
诸位将领均领命而去。
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