西汉时期，人们在铸造农具时，用人力或马力鼓动风箱冶铸。耗时费力却事倍功半。东汉初年，南阳太守杜诗经过实际考察，发明了一种利用水力鼓动风箱的工具，即水排。

杜诗曾在南阳，(即今河南省南阳市)任职，汉水的支流白河贯穿其中。因此，这一地区水资源比较丰富。土地也大多是由河泥淤积而成的平原，比较肥沃。加之气候温和，降雨量比较丰富。所以，当时的南阳农业和水利都比较发达。农民使用的农具也在不断得到改进。但是要制造先进的农具，就必须有较高的冶铸技术的改良。为了提高效率，他经过反复研究，发明了一种用水力来拉动风箱的工具，就是后来的水排，这种工具又省力又见效，比此前用马力鼓风的效率提高了三倍，可以说是东汉时期冶铁技术的重大创新。“其制，当选湍流之侧，架木立铀，作二卧轮；用水激下轮。则上轮所用弦通缴轮前旋鼓，棹枝一侧随转。其棹枝所贯行桄而推挽卧铀左右攀耳，以及排前直木，则排随来去， 揙冶甚速，过于人力。”

——王帧《农书》。这种先进技术的应用，大大节省了开支和民力，得到百姓的交日称赞。因为在西汉时期，南阳太守召信臣为当地的农田水利建设作出了杰出的贡献，人们非常爱戴他，称之为“召父”。鉴于杜诗的成就，人们将他与召信臣相提并论，赞誉他们为“前有召父，后有杜母”。