这一时期，随着农田水利灌溉事业的发展，各种水力机械也被广泛使用。两汉之际就已发明的水排、水碓和南北朝时期出现的水磨、水碾等机械在人们的日常生活中逐渐占据了相当重要的地位，发挥了巨大的作用。同时，许多能工巧匠对这些水力机械进行了革新改造，使其功效成倍地增加，如韩暨改进了水排，杜预创制了连机碓，刘景宣发明了连转磨等。他们的发明对中国古代手工业和科学技术的发展起到重大的作用，堪称手工业技术发展史上的重大革新。
韩暨改进的水排是利用水力推引鞲鞴鼓风的器具，用于冶金。《后汉书·杜诗传》说，河内汲县（今河南省汲县）人杜诗，在东汉光武帝建武七年（31年）到南阳郡做太守，他总结当地冶炼经验，发明了水排以铸造农具，结果“用力少，见功多，百姓便之”。二百年后，曹魏人韩暨改进了水排，并把它推广到整个魏国官营冶铁手工业中去。韩暨（159—238年），字公至，南阳堵阳（今河南省方城县）人，曾任乐陵太守，后徙监冶谒者，掌管官营冶铁业。他对水排的改进主要是“因长流为水排”，即利用大河作为水排的动力。这样做既增加了水排的动力，又便于水排使用地区的推广，“计其利益，三倍于前”[73]。西晋以后，这种改良型水排在南北各地都得到了广泛的使用。据《太平御览》卷八三三引《武昌记》说：元嘉初，刘宋政权还曾在武昌开挖“冶塘湖”，“发水冶，水冶者以水排”。而在欧洲，直到13世纪才发明了水排，这比我国要晚1200年。
水碓，即水舂，是利用水力舂米的机械装置。它出现于两汉之际，东汉初年著名的哲学家、经学家桓谭在其论著《新论》中提到：“伏羲之制杵臼，万民以济。及后世加巧，因延力借身重以践碓，而利十倍。杵舂又复设机关，用驴、羸牛马及役水而舂，其利乃百倍。”所谓“役水而舂”就是指用水碓舂米。水碓发明以后，在雍州地区使用最广，《后汉书·西羌传》载顺帝永建四年（129年）尚书仆射虞诩上疏说：“雍州之域，厥田惟上……因渠以溉，水舂河漕，用功省少，而军粮饶足。”所谓“水舂河漕”也是指水碓。魏晋时期，水碓的使用更加普遍。曹操曾徙陇西、天水、南安人民充实河北之地，“民相恐动，扰扰不安”[74]，雍州刺史张既“假三郡人为将吏者休课，使治屋宅，作水碓，民心遂安”[75]。可见，当时比较富裕的人家已多有水碓。在晋代，因为利用水力的大手工业，特别是利用水力的农产品加工的手工业利润很大，有权势的官僚地主往往霸占河道，建筑拦河坝，安装水碓。史载西晋大富豪石崇家中就有水碓30区。又如《晋书·刘颂传》载“（刘颂）为河内（太守）。……郡界多公主水碓，遏塞流水，转为浸害。颂表罢之，百姓获其便宜”。
魏晋以前的水碓都是单碓，西晋杜预进行了改革，在单碓的基础上又发明了连机碓，使舂捣谷物的效率成倍地增加。杜预（222—284年），字元凯，京兆杜陵（今陕西省西安市）人，官至河南尹、度支尚书。咸宁间，代替羊祜出任都督荆州诸军事，镇守襄阳。他大兴水利，灌田万余顷，“公私同利，众庶赖之，号曰‘杜父’”[76]。大约就是在此时，他发明了连机碓。据元人王祯《农书》记载，这种连机碓的形制是于河中立一个大轮，轮轴上装有一排滚角不动的短横木，起凸轮的作用，当流水冲击大轮使它转动时，轴上横木一个接一个地推动一排碓梢，使碓舂米。连机碓可以使水力平均利用，减少功耗，增加效率。时人傅畅曾经称赞说，由于杜预发明了连机碓，“洛下谷价丰贱”[77]。
水碓和水磨是效率很高的粮食加工的手工机械，它们的出现给人民生活带来了巨大的方便。而且我国水碓、水磨的出现比西方几乎早了900年，这充分反映了我国古代机械制造和技术理论水平居于世界的先进行列。
注释
[1] 《南史·祖冲之传》。
