杜诗(?--38),字公君,东汉河内郡汲县(今卫辉市)人。年轻时聪慧过人,曾在郡中任功曹。建武元年(25)任侍御史时,将军萧广纵兵虐民,他逮而杀之,武帝赐他成皋(今荥阳)令,视事三年,升任沛郡郡尉、汝南都尉(都尉是郡守的助手),兼管全郡的军事。杜诗因政绩显著,于建武七年(31)升任南阳郡太守。
杜诗在出任南阳太守前,南阳一带由于战乱袭扰,原有的一些水利工程大部分废弃。为了发展当地农业,杜诗在总结前人治水经验的基础上,组织民工修治陂池,广拓土田,并对西汉时南阳太守召信臣领导民众所筑的陂、堰、坎、渠、池加以修复和发展,使郡内陂泽棋布,田间沟渠纵横,堤埂相连,无论水田、旱田均不受旱涝影响,各种庄稼、瓜果生长茂盛,南阳郡也因其利而富裕起来。杜诗因倡修水利,发展农业,受到世人景仰。南阳百姓把他与同样努力组织民众兴修水利的西汉太守召信臣誉为“前有召父,后有杜母”。“召父杜母”遂成赞颂有德政官员的成语。
杜诗除治水兴利取得显著成绩外,还发明了威力强大的水力鼓风机,又名“水排”。据《后汉书•杜诗传》记载:杜诗“造水排,铸为农器,用力少,见功多,百姓便之”。
在此之前,我国冶铁用的鼓风工具,叫做橐。它是一种用牛皮制成的大皮囊,类似现在的“皮老虎”。人们手拿橐的把手,使它一张一合,把风鼓入炉中,把炭火吹旺,使金属熔化。开始是一个橐,通过一个进风管鼓风。以后又发明了多管鼓风的方法,把许多橐排起来,通过几个进风管,一起向炉里鼓风。这种多管鼓风工具就称为“排囊”,简称为“排”。利用这种橐鼓风,可以增大进风量,加强燃烧火力,提高冶炉温度,使金属加速熔化,这要比单橐鼓风的方法进步得多。但是它要耗费大量的人力、畜力,对进一步发展冶炼是一个严重障碍。为发展冶铁技术,制造更多的农具,杜诗经过反复研究、设计,又制造了水排。
据元朝王祯《农书》记载,杜诗创制的水排,用水的落差产生的能量作动力,分立轮式和卧轮式两种。立轮式水排结构简单,容易制造,水流落差小,适用于小型冶铁作坊。卧轮式水排结构复杂,水流落差大,适用于规模较大的冶铁工场。水排的设计和制造,提高了冶炼业的生产功效,在水能利用方面具有划时代的意义。据考证,水排在中国的运用比欧洲类似的机械装置要早1200多年。英国科学史学家李约瑟称赞说:中国的水排对世界文明做出了巨大的贡献。
中共卫辉市委统战部