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不过随着清军攻势的不断增强，清远城城池的防守越来越吃力，破城不出意外只是时间问题了，李成栋也是拿出老本砸了，几千本部老卒轮番上阵，显然是不拔城便誓不罢休，自从六天前得到肇庆失守的军报，他就陷入了两难的危机，他深知自己并无后援，明军援军一到很有可能里应外合被包了饺子，所以他必须在明军合围前攻下清远，只是清远这根狗骨头实在太难啃了，还没啃下就崩了他几颗牙了，正当他打算一鼓作气，继续增强攻势时，又得到三水失守的战报。
三水一失，他的几万大军将面临归路和粮道被断的风险，到时候全军就要不战自溃了。
李成栋气得摔了几个茶蛊，他恨老天不公，每到关键时刻就要出乱子，在军帐中来回不停地踱着步，良久后，他似乎下定了决心，召令麾下营官将佐军议，军议的最后结果是，陆师维持攻势不变，继续攻打清远城，一定要拿下清远城，五千水师，除一千留守清远北江口外，剩余四千全部交由副将施琅统领，前去牵制位于三水的明军，清剿其部水师，夺去制江权，保证后路和水上粮道的畅通。
施琅是福建晋江人，狼目豺声，为人凶狠。其父曾将瞎眼老母丢弃在山上喂了狼，施琅又将老父抛在山里，任其生死，为乡里所不容，被驱赶了出去，投靠了海寇郑芝龙，崇祯元年，郑芝龙接受朝廷招抚后，施琅授职左冲锋。
隆武二年，郑芝龙降清，施琅随同叔武毅伯施福顺势投了清廷，被清平南大将军博洛划归到江南巡抚李成栋麾下，在平定广东的期间，其部下八千水陆兵马多次立下大功。
他对李成栋此次派下的作战任务很有信心完成，军令刚下达，便开始布置兵力，他命令手下第一干将洪习山率大小八十余艘战船先行出发，做试探型进攻，自己则亲率两百余艘主力舰队做为第二梯队随时支援前方战斗。
清军的战船总数虽然不多，不过火力，战力都不弱，还装备有七八艘五百料左右的主力战船，每艘战舰上都有六门红夷炮或千斤佛朗机，这七八艘大型战船被两百余艘几十料或者一两百料的中小型战船簇拥在中间，仿佛一个个巨无霸，看上去威风凛凛，气势不凡。
位于三水的朱由榔君臣，得知清远的清军水师分兵南下后，也加紧布置，将水师分为了三个部分，第一部二千余人，一百余艘战船由水师团副统制高利勋率领，作为先锋队；第二部三千余人，三百余艘战船，为中军主力，由朱由榔带领精通水战的统制余龙亲自坐镇指挥，剩下的水师和一万侍卫亲军则保卫三水城后方，防止被清军抄了退路。
作为明军先锋，高利勋队共有五百料大型战船一艘，装备四门火炮，长舟和快蟹等中型战船二十八艘，每艘船装备一门四磅红夷炮和一门虎蹲炮，剩余八十余艘是网梭船和鹰船等。
北江支流多，和宽阔的西江比起来，水量偏小，大型战船航行时要时刻注意礁石，浅摊，受到了不小的限制，导致整个船队的速度也跟着慢了半拍。当明军船队行驶到横石矶一带时，正好与清军的前锋洪习山部相遇。双方随即展开了遭遇战。
水师副统领高利勋虽然不是多么高明的水战专家，却也有些水战经验，在得到前方有不明身份的船只游弋的奏报后，他敏锐的察觉到那也许就是清军的水师战船，于是果断下令各船准备作战。与此同时，清军洪习山部前锋也发现对方。
当战船进入火炮射程之内后，双方同时下令开炮进攻。
“轰！轰！轰！……”
江面上顿时冒出一股股白烟，双双对射还击。
一颗颗实心炮弹携带者巨大的动能在彼此的船队中落下，激起一道又一道水柱，偶尔击中一两艘战船，立马将木质的船体砸出一个个大洞，带起了漫天的碎屑。
水战中火炮的命中率很低，十发能中一两发就是神射了，毕竟一是距离远，船体小，二战船在不停地移动中，没有固定的位置。
一方火力强，一方战船兵员多，双方几乎是势均力敌，所以这场遭遇战从白天一直打到了晚上还是同一个结果：不分胜负。因为双方各有损失，又加上夜幕降临，双方便各自停止了战斗，停泊休整。
次日凌晨，战意高昂的洪习山就率领船队率先发起了进攻，明军闻讯后也马上起锚迎战。就在双方刚刚交手之时，宽阔的江面上出现了一支更为庞大的船队。清军主将施琅率领他的主力船队抵达了战场。
清军主力船队一到，高利勋就发现局势已经对己方明显不利，他立即下令船队回撤以保存实力。等待余龙的中军主力船队到来决战。高利勋也算有点武将的胆色，他亲自率众断后掩护部队后撤。
洪习山看出了明军主将的意图，他率领所部船队死死地跟上高利勋部，意图将这部分明军拖住干掉，水战经验十分丰富的施琅虽然刚进入战场，但他根据战场形势夜很快就弄清了战况，当即命令主力船队全速前进，合击明军。
洪习山部前锋十分难缠，追上了高利勋部就一口咬住，而且一旦咬住就任凭明军如何猛烈反击也不肯松口。眼看清军的水师主力离自己越来越近，高利勋部只能奋力死战，苦苦支撑，以延缓一下被包围干掉的时间。