古代發明之水排

中國古代總是不缺乏好的發明和資深的發明家，有些發明甚至沿用至今，生活中最常見的應該就是“水排”這個工具了，和我們的日常生活息息相關，那古代發明家又是怎麼發明水排的呢?

據歷史記載，發明水排的是個叫“杜詩”的東漢發明家，也是位東漢官員，光武帝時，爲侍御史。

建武七年(公元31年)，任南陽太守時，創造水排(也就是水力鼓風機)，這個水排是以水力傳動機械，使皮製的鼓風囊連續開合，將空氣送入冶鐵爐，鑄造農具，用力少而見效多，如今某些地方也還在沿用。

王幀《農書》對此發明過程進行了詳細記載：

“其制，當選湍流之側，架木立鈾，作二臥輪;用水激下輪。則上輪所用弦通繳輪前旋鼓，棹枝一側隨轉。其棹枝所貫行桄而推輓臥鈾左右攀耳，以及排前直木，則排隨來去， 揙冶甚速，過於人力。”

這段原籍的意思是：做水排，首先選擇湍急的河流的岸邊，架起木架，在木架上直立一個轉軸，上下兩端各安裝一個大型臥輪，在下臥輪(水輪)的輪軸四周裝有葉板，承受水流，是把水力轉變爲機械轉動的裝置。

然後，在上臥輪的'前面裝一鼓形的小輪(“旋鼓”)，與上臥輪用 “絃索”相聯(相當於傳送皮帶)。

最後，在鼓形小輪的頂端安裝一個曲柄，曲柄上再安裝一個可以擺動的連桿，連桿的另一端與臥軸上的一個“攀耳”相聯，臥軸上的另一個攀耳和盤扇間安裝一根“直木”(相當於往復杆)。

這樣，當水流衝擊下臥輪時，就帶動上臥輪旋轉。由於上臥輪和鼓形小輪之間有絃索相連，因此上臥輪旋轉一週，可使鼓形小輪旋轉幾周，鼓形小輪的旋轉又帶動頂端的曲柄旋轉，這就使得和它相連的連桿運動，連桿又通過攀耳和臥軸帶動直木往復運動，使排扇一啓一閉，進行鼓風。

最初的鼓風設備叫人排，用人力鼓動。繼而用畜力鼓動，因多用馬，所以也叫馬排。直到杜詩時改用水力鼓動，稱水排。從人力到畜力再到自然力，由此可見古代發明家對自然生物界的認識和利用程度愈來愈成熟。

他還主持修治陂池，廣開田池，使郡內富庶起來。有“杜母”之稱。

南陽人稱讚說：“前有召父(召信臣)，後有杜母”。

不僅如此，水排是中國古代漢族勞動人民的一項偉大的發明，是機械工程史上的一大發明，約早於歐洲一千多年，這是作爲一個炎黃子孫理應驕傲的地方。