早在春秋时期，中国已经发明了鼓风炉，这一发明给冶炼铸造带来了新的技术革新，当时简称为“鼓铸”。到了公元31年，这技术又有所革新， 东汉人杜诗发明了“水排”, 从而大大促进了冶铁手工业的发展。这一发明要比欧洲早千百年。
杜诗在青年时就显示出不一般的才能，在河内郡( 今河南武陟西南)任吏员时，时人就称赞他处事公平。光武帝初年，为侍御史。当时将军萧广放纵士卒，在洛阳欺压百姓，当地百姓惶恐不安。杜诗通告萧广管束部下，萧广没有理会。于是杜诗下令按法诛杀萧广，并将案件经过向上汇报，受到表扬。光武帝刘秀见他有才能，就派他去河东郡( 今山西夏县西北)平定叛变的杨异等人。杜诗到了大阳(今山西平陆西南) ， 听说杨异率领部下企图北渡，立即派人设法焚烧船只;另又派人收服河东郡的地方军，采取突然袭击等手段，终于歼灭杨异等人。杜诗也因此被升为成皋(今河南汜水)县令，任职三年，因治理有方，再升为沛郡(今安徽濉溪西北)都尉，转汝南(今河南平奥北)都尉，“所在称治”。
建武七年(31年) ，杜诗迁升为南阳都太守。在南阳都任职七年，“政治清平， 以诛暴立威，善于计略，省爱民役”，“政化大行” 。杜诗在做南阳太守期间，注意节省民力。为了提高冶铁技术，他发明了“水排” 。其工作原理以水流作为动力，经传动机械促使鼓风皮囊开合，将空气送人冶铁炉，铸造农具。水力鼓风技术对于生铁冶炼铸造有着极其重要的意义。《礼记》 说：“良治之子，必学为裘。”从商周以来，都用皮囊鼓风，子承父业，年轻工匠必须学会缝制皮囊的技术，这说明早期冶铸匠师十分重视鼓风器具的制造。
鼓风装置由人力驱动(人排)发展到用畜力和水力驱动(马排、水排)，是东汉冶铁技术的创新。水排的功效不仅比人排高，就是比马排也高出数倍，《三国志·魏志·韩暨传》写道：“ 旧时冶作马排，每一熟石，用马百匹。更做人排，又费功力。暨乃以长流为水排，计其利益，三倍于前。”元代王祯《农书》中详细记述了立轮式和卧轮式水排的形制，并绘有图形。杜诗发明的水排，改变了中国冶炼鼓风装置靠人力和畜力作为动力的传统工艺，用取之不尽，用之不竭的水作为动力，不仅节省了人力， 物力，而且大大提高了劳动效率，在中国古代冶炼工艺发展史上具有里程碑的意义。
秦汉时期，长江流域的灌溉以汉水支流唐白河地区的发展最为显著，而唐白河的灌溉又以今天河南的南阳、邓县、唐河、新野一带较为发达。 唐白河地区为侵蚀、冲积平原，气候温和，适于作物生长。这里开发较早，到西汉中期，经济已相当发达。农田水利在西汉后期得到快速发展。
汉元帝时，南阳太守召信臣对当地的水利和农业生产的发展做出特殊贡献，因而受到当地百姓的拥戴，被誉为“召父”。东汉时期，南阳的水利事业得到进步发展，杜诗在这方面也有很大的贡献，促进了当地农业生产的发展。史载，杜诗“修治陂池，广拓土田，郡内比室殷足”。当时人们就将杜诗与西汉的南阳太守召信臣相提并论，民间盛传：“前有召父，后有杜母。”建武十四年(38年) ，杜诗病死，身后“贫困无田宅，丧无所归”。最后由朝廷拿出钱来才得以安葬。
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