古代水力机械是以水能为动力的机械装置，中国最早记载见于汉代文献，包括用于提水灌溉的桔槔、辘轳及翻车。汉代已出现水碓用于谷物脱壳，31年杜诗创制冶铁水排。唐宋时期龙骨水车成为主要灌溉工具，元代王祯《农书》系统记载水磨、水碾等机械结构 。
欧洲最早水力机械可追溯至公元前1世纪古希腊，罗马人在4世纪建成日加工28吨粮食的大型水磨坊 。中世纪欧洲水磨坊数量快速增长，英国1086年有5624座水磨坊，法国奥布地区13世纪增至近200座 。10世纪后水力机械应用于漂染、锯木等领域，中国宋代出现水转大纺车和集天文观测与计时功能的水运仪象台 。北宋设水磨务管理水力机械，汴京水磨务有工匠205人 。
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