天佑在河督府做文书两载有余，对于黄河夺淮，洪灾泛滥的历史资料做了详尽的记载。
他查阅了资料，发现在历史上黄河多次改道，1128年，东京（开封）守将杜充在滑州人为决开黄河堤防，造成黄河从此改道频繁，向东南分由泗水和济水入海。黄河至此由北入渤海改而南入黄海。南流夺淮入海期间，郑州以下，清口以上的黄河主流也是迁徙不定，由泗水，或汴水或涡水入淮，或由颍水入淮，或同时分几支入淮，在南边开封、兰考、商丘、砀山、徐州、宿迁、淮阴等地方。
由于黄河强、淮河弱，黄河的泥沙堆积，导致入海口下游地势逐渐堆高淤积，以至于淮河水不能顺利排出入海，里下河地区汛期经常发生洪涝灾害。
明代初期平江伯陈瑄，驻扎在淮安，边疏浚河道，边督理漕运，抗洪救灾，治理水患几十年，可惜没有留下只言片语，对于修缮水利工程，满肚子的经验，却都随着他离世，而带走了。一百年之后，潘季驯治理河道，留下了一些经验总结，算是有了一些参考。
洪泽湖原本不是大湖，最早是一片荒地上零散地卧着无数个小湖泊组成的湖群。黄河南徙，经泗水夺淮河入海。淮河失去入海水道，在盱眙以东储水，人们用土石围了一个大堤，防止湖水满溢，原来的小湖扩大为洪泽湖。湖水全凭洪泽湖大堤作为屏障，形成“悬湖”。湖底的高度跟淮安城地面相当。
潘季驯为了漕运的需要，加高了洪泽湖大堤“高家堰”，使得洪泽湖的水位越来越高。洪泽湖大堤必须固若金汤，有任何松动的地方导致决堤，整个淮安城将一片泽国，全部淹没在水下。
近年来，大堤有些地方土石松动，一旦遇到溃堤，整个淮安城将被淹没成为水下之城。在实地勘察过程中，天佑发现洪泽湖大堤有近四十处薄弱地带，需要加固。赵总督的意思，在河工不足的情况下，一个工程一个工程做，先考虑加固洪泽湖大堤，然后再考虑老坝口，清口等地方的修缮。
赵总督让辖下大小官员自拟治湖方案，然后，择优选用。
赵大人对齐天佑有知遇之恩。滴水之恩，当以涌泉相报；知遇之恩，天佑无论如何要竭尽全力予以回报。天佑发现，上古传说，三皇五帝时期，黄河泛滥，鲧、禹父子二人受命于尧、舜二帝，任崇伯和夏伯，负责治水。鲧堵禹疏，最终鲧败而禹功。治水无非是两个途径：疏通和堵漏。大禹治水的观念偏向于疏。其实，天佑认为，任何事情都有两面性。对于洪泽湖的治理，不能用疏，只能堵。地上湖一旦开缺疏水，周边城镇乡村皆被淹没，那么巨大的水量无处可疏。堵，把周边的堤坝加固再加固，做成一个铜盆，稳稳地墩在地上。
“堵”大堤也是一项技术活，堵不好，如有一处溃败，必招致满盘皆输，全长百多里的长堤必溃于一旦。从哪里借来“息壤”填补？这个治湖的“息壤”是什么呢？值得深思。
夜深人静，齐天佑仍然在读书，灯油快耗尽了，他去厨房拿来油壶，添了灯油，又用竹签把灯芯向上拨了拨，屋里亮堂了许多。他继续埋头苦读，他今天思考的问题是用何材料做“息壤”，加固洪泽湖大堤。
他翻阅了《问水集》《水经注》《三吴水利便览》等。
他查阅到的资料显示：洪泽湖在东汉建安时期建了石堤，长百余里。明代建河专家潘季驯的《河防一览》记载，东汉末年的广陵郡太守陈登在任时，重新修缮过。
夜里，他感觉太困了，从杌子上站起身，伸个懒腰，远远地传来鸡鸣声。鸡叫二遍了，他听到屋子里有轻微的声音，转头看见母亲披衣慢慢走过来。母亲常年织布纺棉，腰有些佝偻。天佑心疼母亲，让母亲再睡一会儿，晚点起床。
母亲说：“我儿该歇息了，别累坏了身体，睡吧。”
在齐家，总共母子俩个人，一起安安静静休息的时间却很少。上半夜天佑守着灯儿读书，下半夜母亲起床纺棉。早晨天佑起床洒扫庭院，挎着篮子出门卖油条，母亲做早饭，一家人忙忙碌碌，现在天佑去河督府做事，不需要再卖油条了。
今年雨水很少，春天里，土地干得有点裂缝，洪泽湖水位下降很多，这是个大好时机，加固大堤。
赵总督授权齐天佑全权负责此项事务。着调拨十万银两，五千河工供他调配使用。齐天佑先带了河督府一百名官差，分成十队，把洪泽湖大堤分成十段，每十五里一段，派到每个小队。各小队负责巡查自己管段的勘察，是否有薄弱湖堤，有无溃败的迹象，然后把堪察情况上报汇总。后期若发现有勘察不认真，遗漏的地方，具体负责的队长要承担责任。对于齐天佑上次亲自检查到的四十处危堤，重点检查，差人都很认真。结果汇报上来之后，有百处需要重点加固。
用土加固，水流长期冲刷，湖岸不会很牢固，若用砖石加固，淮安地处平原地区，哪里找来石头，临时去烧制这么多砖头，要多大的窑厂。烧窑需要先制窑，需要土，需要燃料，需要很多很多条件，不行呀。怎么办呢？