扇、吹管和皮囊，最早用于强制鼓风的器具是扇和吹管。古埃及金匠曾使用带陶风嘴的吹管，印加人有时用8～12根铜管同时吹炼。稍后,发明了用兽皮制作的鼓风皮囊，囊的两端分设风管和由操作者手控的进风口。这种简陋的鼓风器在近代仍在一些地区使用。埃及第十八王朝勒克米尔（Rekhmir,约公元前1450年）墓的壁画中已绘有罐状脚踏鼓风器的图象。进风时，操作者用绳索拽起皮囊，随后踩下，将风鼓入炉内，每炉配备鼓风器四具,两人相向操作。

东汉光武帝刘秀在位期间，注意“选用良吏”。建武七年（31），杜诗出任南阳太守。他提倡节俭，兴利除

  水排模型

害，为政清平。杜诗在做南阳太守期间，注意节省民力。为了提高冶金技术，他发明了水排（一种水力鼓风机）。

水排应用水力机械轮轴带动鼓风囊，使皮囊不断伸缩，给冶金高炉加氧。这种装置，用力少，见功多，是中国冶金史上的一大改革。三国时期的钏暨曾加以改进推广，使其效果提高了三倍。

杜诗发明水排，一改中国冶炼鼓风装置靠人力和畜力为动力的善，不仅大大提高了劳动效率，而且比欧洲早了1100年，在中国古代冶炼工艺发展史上具有里程碑的意义。

杜诗同时也重视农业生产，修治陂池，广拓土田，使郡内民户殷实富足。当时人们就将杜诗与西汉南阳太官运亨通召信君相提并论，民间盛传：“前有召父，后有杜母。”

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