Каналите и натрупванията са в основата на напояването на земята и контрола на наводненията в древен Шумер. Разположен в долното течение на реките Тигър и Ефрат в южната част на Месопотамия, днешния южен Ирак, това е район с оскъдни валежи, но големи наводнения в края на зимата и пролетта. От около 3500 г. пр.н.е. и през следващите две хилядолетия шумерите са пионери в контрола на водния поток и развитието на земеделието, чиято продукция ще изхранва населението на над 20 градски държави. Този процес обаче беше възпрепятстван от увеличаване на концентрацията на сол в почвата.
Околна среда и пейзаж
Южните месопотамски равнини, където са живели шумерите, изглеждат равни, но както днес, представляват променящ се пейзаж. В края на зимата и пролетта топенето на сняг в планините на север и изток доведе до катастрофални наводнения който пренася огромни количества тиня и други утайки на повече от 1800 километра (1118 мили) до юг. Клонове на долните реки Тигър и Ефрат криволичеха и се сливаха - анастомозираха - над равнините, създавайки променящ се модел на речни дамби, костенурка - сводести - острови, дюни и блата, които се изместиха със следващия наводнение През останалата част от годината почвата беше изпечена силно и суха от слънцето и ерозирана от вятъра.
Levee Construction
Естествените дамби са насипи, създадени от отложени речни утайки като речни наводнения. Те са асиметрични конструкции с почти вертикални стени, съседни на реката, като същевременно се стесняват към земята по лек наклон. По време на шумерския период широчините на натрупванията обикновено са над 1 километър (.62 мили). Нивата на реките могат да варират между 4 и 6 метра (13 до 19,7 фута) по време на наводнение. Гребенът на дамбата може да се издигне до 10 метра (32,8 фута) над околните равнини. Шумерите са изградили дамбите, като са направили основи от тръстика, импрегнирани с битум, изпечено на слънце повърхностно просмукване на суров нефт, разпространен в региона. Изпечени тухли от кал, също залепени с битум, бяха поставени върху основите. Това не само увеличи височината на речните брегове, но и ги предпази от ерозия от водни течения. По време на сухите периоди шумерите са направили проста дренажна система, като са повдигали вода в кофи над дамбите и са напоявали обработваема земя. Те също прободоха дупки в твърдите и сухи стени на нивата, позволявайки на водата да тече и напоява култури в съседни полета.
Изграждане на канал
Първоначално шумерите зависят от мрежа от естествени, анастомозиращи речни канали за водоснабдяването си. Те започват да копаят изкуствени захранващи канали и канали между третото и второто хилядолетие пр. Н. Е., Използвайки авулсиите на реките. Това са изместванията на водните течения, създадени от естествени пробиви в стените на нивата или отслабена част от стената на нивата, причинени от направени от човека дренажни отвори. Този процес доведе до разделяне на водното течение на две. Новият речен клон или издълба изцяло нов курс, или се изви и се присъедини към първоначалния канал. Шумерите изкопават канали по тези нови водни течения и изкопават по-малки канали за подаване. Те използваха изкопаната почва и отломки за изграждане на по-нататъшни натрупи. Каналите могат да бъдат широки до 16 метра (52,5 фута). Водният поток се контролира от регулатори - язовири и шлюзови врати - издигнати на точки между специално подсилени стени на натрупването. Шумерските фермери са били изправени пред постоянна битка при драгиране на каналите, свободни от отложена тиня.
Проблеми със засоляването
Поради произхода си като топене на сняг, речните води на Тигър и Ефрат винаги са съдържали високи концентрации на разтворени соли. В продължение на хилядолетия тези соли се натрупват в подпочвените води и се извеждат на повърхността чрез капилярно действие в корените на растенията. Морските прегрешения по време на геоложките времена също оставят по-малки натрупвания на сол в скалите под почвата. Допълнително солта се вдухваше в шумерските равнини от ветрове от Персийския залив. Валежите бяха и остават недостатъчни за промиване на подпочвените води, докато увеличеното напояване изостря засоляването. Изпарената сол образува бяла кора на повърхността на полетата и стените на дамбите. Съвременните методи за контрол на натрупванията на сол са чрез пробиване до нивото на водата и промиване на подпочвените води. Шумерите не са разполагали с тази технология и е трябвало да оставят полетата неочаквани за други години или да ги изоставят заедно със съседните дамби и канали.