近八百里商於古道，通往关中、南阳、汉中道郧乡县，北面卢氏县，共有八座雄关扼控路口。因晋末胡夏军未能夺取秦汉旧武关，在商县（丹凤县）东南新筑武关后，便在富水东岸山谷路口另筑一关，名为富水关。
此关城坐落在河岸一块平城上，三面环河，东南正对山道，恰好卡住了路口，不过地形狭小，关城周长不过四里多点，墙高也才两丈半不到的样子，守军也只有一千人。
为了不过早地惊动守军，李德元在析县时，便调宋骐率兵一个军北上，途中攻取朱阳关后再取卢氏县，届时再绕道商县合击武关，因为从富水关东面也有山路北上卢氏县，但是会打草惊蛇。
富水关因城小，城南也没有多大的空地，且微微有点陡坡，李德兵率兵一万，经两天行军进抵关南八里，在一处山谷中扎营，这日一早留三个旅并七千青壮辅兵看守营地，统兵七个旅携带攻城器械进逼城下。
然而这里平地还是太小，前队士兵们到了位置列阵，忙碌地装配投石机，布设弩手掩护，打算推云梯而进，可后军士兵们还挤在谷口处无法展开，进退不得。
这倒不是斥侯侦察地形有误，李德元战前也要计算过的，对此并不在意，率魏像等将领骑马登上道旁一处坡地远望，见城北面是一条小叉河，河面不到三丈宽，应能涉水而过。
“魏将军！看你跃跃欲试，应是伤势全愈，在蜀中栽了一个跟头，现在正是挽回声名的时候，依此关地势，你有什么想法吗？”
“慎阳伯既如此问，不外乎想调偏师渡河从北面登城，另绕城而过，往北面山道设伏。这个首功，魏某领了便是，也领慎阳侯一个人情。”魏像骨子里有傲气，不轻易服人，但对同为武将的李德元却生不出轻视之心。
李德元大笑道：“哈哈……好！魏将军的战术眼光还是不错的，但这却不算人情，同为陛下效力，也是你我建功立业的机会。”
“甚是甚是！那魏某就先去后军挑选锐士了。”魏像大喜，急急忙忙打马而去。
前阵士兵们很快将十架配重式轻型投石机组装完毕，这种轻型底座下装有四个铁毂、铁辋包软木的大轮，其上竖立单杠一样的支架，横杠上装抛射臂，底端短，装以配重石块，尾部先固定于底座上，用铁栓扣住，给皮兜里装上二十斤石弹，也就直径一尺的圆形。
随着李德元一声令下，中军处鼓声隆咚响起，前阵四个营两千多人推进到城下二百步，投石机操作手们开始依照标尺，校对角度弹道落点，以确保石弹能落在城头、垛口处。
这个距离，胡夏军只能干望着无可奈何，每架轻型投石机，从携带转运到保养、操作，需要一个队五十人。此时十架，足足需要一个营，其余三营则操作云梯、冲车，严阵以待。
鼓声一停，一阵尖利刺耳又短促的哨笛声响起，投石机底座后抛射杆尾部，早已待命的士兵们齐齐举起大锤，用力狠狠击下，“砰”地一声，插栓从穿孔中被打退出去，“呼”地一声，前端配重的石斗猛地落下，尾部陡然扬起呈九十度，一个个皮兜中的石弹被抛飞向城头。
一阵“嗵嗵嗵”的巨响，近半石弹飞上城头，落在干硬的劣土城头上一阵蹦跳，打得干土屑横飞，灰尘弥漫，中者无不翻倒吐血，守军一时惊恐地大叫，抱头鼠窜，寻找死角躲藏。
只有小半石弹击中垛口，劣土的城垛并不坚固，很容易就被打得灰土喷溅，每一颗石弹几乎都能打蹋三五尺远一段。另有一些只击中城墙，打出一个个深陷的大坑，风化的墙皮扑嗽嗽直往下掉。
连续五轮打击，城头守军已无人敢于冒头，只见黄尘飞扬，久弥不散。
污污污……弯弯的大角猛然响了起来，与投石机小队间错混搭的云梯手齐齐呐喊一声，以每百人一队推动云梯滚滚向前，而两冀的擎张弩手先一步发威，抵近城下百步持续放箭，敌军见投石机不再射击，也纷纷露头张弓搭箭还击，但射程显然不够，箭矢纷乱地掉在地上，冒头者反成了靶子。
因地面已被事先平整，前一段可以走得很快，越近城下因上坡就走得越慢，云梯底下也是大轮，顶有前后斜面的生牛皮顶蓬小木屋，小型内部可容纳二十人，大型则可挤坐五十人，加上两节可折叠翻转的带铁勾大木梯，实在太过沉重，推动前进也很费力气。
直到近城下时，城头才有稀稀落落的守军投掷石弹、擂石、滚木，但有强弩手的掩护，射杀掉许多出头者，还造不成太大影响。
随着云梯停稳，一个架架云梯在小木屋内士兵扳动绞盘下翻转，渐渐高扬而起，竖上半容因失重“砰”地一声搭上城头，没了垛口的障碍，大铁钩一下搭上边檐，深深的钩嵌住了。
随后小木屋内的士兵直接推开前门，口叨环首刀，手举盾牌顺着云梯步步攀登，这让城头守军惊慌大吼，手持槊矛、叉杆试图挑翻云梯，但因重量，少数人根本挑不动。
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