西漢時期，人們在鑄造農具時，用人力或馬力鼓動風箱冶鑄。耗時費力卻事倍功半。東漢初年，南陽太守杜詩經過實際考察，發明了一種利用水力鼓動風箱的工具，即水排。
除暴安民，世祖慧眼識才
杜詩是今河南省衛輝市人，起初他一直在官府中做下級官吏。公元25年光武帝建立東漢時，杜詩正巧被調到都城洛陽維持京城的治安。當時，朝廷的大將軍蕭廣恃功自傲，專橫跋扈，而且縱容手下士兵在洛陽城中為非作歹，殘害百姓，弄得人心惶惶。杜詩勸蕭廣要愛惜百姓，對下屬嚴加管教，安民自斂。但是蕭廣卻屢教不改，杜詩根據律令殺掉蕭廣，光武帝劉秀聽說後，便召見杜詩，稱讚他不畏權貴、除暴安良的精神和勇氣，還賞賜給他寶劍。以表示對他的器重。從此，杜詩的名聲大噪，在朝廷中威信大增。不久，杜詩被派到河東地區去討伐楊異。
建功立業，謙遜堪稱楷模
杜詩被派往河東以後，聽說楊異想渡河北上，於是便將計就計，命令手下將士迅速燒掉他們的船隻，並親自率領精兵強將從後面突襲賊兵，殺掉賊首楊異，徹底消滅了這些匪兵。
杜詩雖然為朝廷籌策謀劃，南征北戰，勞苦功高，但是他並沒有將這些作為升官的資本，反而要求皇帝給他降職，他在給皇帝的上書中寫道，陛下現在最主要的是對付匈奴的侵擾，當務之急是要安定朝廷的邊患，獎賞作戰的將士，招降北方的部族，同時要免除徭役賦稅，只有這樣，將士們才能英勇作戰，保衛邊疆。而我本來是一個無名之輩，只是因為有幸得到皇上的抬舉賞識，才能官至太守。我雖然身居高位，卻不能為皇帝分憂，實在是很慚愧，希望朝廷能給我降職，讓我做一些力所能及的事情。杜詩的言辭真誠，感人至深，但是由於皇帝愛惜人才，並沒有得到批准。
發明水排，造福千秋後代
杜詩能為國家設想，不顧及個人私利，正是這種難能可貴的品質和為國分術。冶鑄技術提高的關鍵，在於鼓風設備的改進。先秦時期，人們為了提高爐溫，都用皮囊鼓風。以前，要想成為一個冶鑄匠師，就首先要學會縫製皮囊的技術，可見，人們對鼓風設備的重視。杜詩到南陽做太守之前，當地的人們主要使用人力和馬力來增加爐溫，煉製鐵器，耗時費力，嚴重影響了鐵農具製造技憂、為民解難的精神，使杜詩獲得了百姓的愛戴。杜詩曾在南陽，(即今河南省南陽市)任職，漢水的支流白河貫穿其中。因此，這一地區水資源比較豐富。土地也大多是由河泥淤積而成的平原，比較肥沃。加之氣候溫和，降雨量比較豐富。所以，當時的南陽農業和水利都比較發達。農民使用的農具也在不斷得到改進。但是要製造先進的農具，就必須有較高的冶鑄技術的改良。為了提高效率，他經過反覆研究，發明了一種用水力來拉動風箱的工具，就是後來的水排，這種工具又省力又見效，比此前用馬力鼓風的效率提高了三倍，可以說是東漢時期冶鐵技術的重大創新。這種先進技術的應用，大大節省了開支和民力，得到百姓的交日稱讚。因為在西漢時期，南陽太守召信臣為當地的農田水利建設作出了傑出的貢獻，人們非常愛戴他，稱之為「召父」。鑑於杜詩的成就，人們將他與召信臣相提並論，讚譽他們為「前有召父，後有杜母」。
就是這樣一位為國為民的太守，去世後，卻因為家中貧困，沒有田宅和值錢的東西，連喪事都辦不了。他的朋友就上書朝廷，說明了杜詩的情況，朝廷於是賞賜絹絲千匹，為他辦理了喪事。