麵對來勢洶洶的日軍第13師團，於學忠對淮河北岸防線做出了緊急部署。
51軍一共約2.5萬人，全都鋪開在淮河北岸，自懷遠至五河縣的漫長防線。
其中，第113師周光烈部部署在蚌埠正麵，小蚌埠至曹老集核心區域。
113師在防線內構築縱深陣地，控製所有渡口。
同時將師屬炮兵營部署在反斜麵陣地，準備對渡河日軍實施“半渡而擊”。
第114師牟中珩部部署在臨淮關至懷遠段，他們的任務是鞏固現有的陣地，同時與113師形成犄角之勢，防止日軍側翼迂回包抄全軍。
部署完畢，日軍的進攻便轟然而至。
淮河北岸，戰火滔天。
自2月3日起，日軍第13師團對51軍防線的猛攻就未曾停歇。
荻洲立兵將其主力集中於蚌埠至臨淮關段淮河，企圖從此處打開北進的通道。
連日來，日軍野炮兵第19聯隊的重炮群將成噸的鋼鐵傾瀉在北岸守軍陣地上。
同時，日軍九七式俯衝轟炸機輪番出動對淮河北岸進行轟炸。
九七式轟炸機由三菱重工生產，最大速度為 423千米/時，重量 3322千克，航程 1700千米，乘員 2人，載彈量 450千克。
其攜帶的大量的炸彈從空中墜落到淮河北岸陣地，試圖將北岸陣地的一切工事夷為平地。
這招的確很奏效，北岸陣地的工事遭受了巨大打擊。
炮火間歇後，日軍工兵部隊便在猛烈火力掩護下，於小蚌埠、懷遠等關鍵渡口瘋狂架設浮橋，組織漕渡。
步兵第116聯隊作為第一波攻擊梯隊，在坦克和重機槍的掩護下，多次發起強渡突擊。
於學忠指揮第51軍將士，浴血奮戰。
他們執行著“前沿阻擊、半渡而擊”的戰術，並不死守暴露的河岸，而是巧妙利用地形，待日軍渡至河心或剛剛靠岸、隊形混亂之時，集中所有機槍、迫擊炮和步槍火力，給予其毀滅性打擊。
淮河水多次被染紅，日軍的浮橋也被多次炸斷。
然而，日軍憑借絕對的火力優勢和不顧傷亡的瘋狂進攻，在經過數日慘烈無比的拉鋸戰後，終於在小蚌埠、曹老集等幾處關鍵地段成功登陸北岸，並建立了初步穩固的橋頭堡陣地。
這意味著中國軍隊賴以生存的淮河天險已被突破，戰鬥從理想的“半渡而擊”轉變為殘酷的平原陣地防禦戰，守軍失去地利。
第51軍雖拚死反擊，但兵力、火力均處劣勢，未能將日軍趕下河去。
日軍後續部隊正通過浮橋和船隻源源不斷地增援橋頭堡，突破口有被進一步擴大的危險！
渡河日軍在南岸強大炮火的直接支援下，向於學忠第51軍陣地發起連續不斷的進攻。
守軍不僅正麵要承受日軍步兵的衝擊，還要時刻遭受來自淮河對岸的炮擊和空中的轟炸，處境極其被動。
另外，作為防禦主力的第51軍，經過連日血戰，傷亡極其慘重。
許多連隊縮編成排，營縮編成連。
團長、營長一級軍官傷亡屢見不鮮，戰場上經常由下級軍官甚至軍士自動代理指揮。
彈藥也消耗巨大，補給愈發困難。
重武器炮彈幾乎打光，輕機槍子彈成為珍寶，步槍手每人僅剩寥寥數發子彈。
手榴彈成為最可靠的武器。
夥食供應也中斷，士兵們常常是饑腸轆轆地投入白刃戰。
官兵連續作戰數日，睡眠極度缺乏，體力透支嚴重。
時值冬季，淮北地區寒冷，許多傷員因得不到及時救治而凍死或傷勢惡化犧牲。
南線形勢驟然危急！
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