प्राचीन सुमेर में नहरों और नालों ने भूमि सिंचाई और बाढ़ नियंत्रण का आधार बनाया। दक्षिणी मेसोपोटामिया, आज के दक्षिणी इराक में टाइग्रिस और यूफ्रेट्स नदियों की निचली पहुंच में स्थित, यह दुर्लभ वर्षा का क्षेत्र है लेकिन देर से सर्दियों और वसंत में बड़ी बाढ़ आती है। लगभग 3500 ई.पू. और अगले दो सहस्राब्दियों में, सुमेरियों ने जल प्रवाह पर नियंत्रण और कृषि के विकास का बीड़ा उठाया, जिसकी उपज 20 से अधिक शहर राज्यों की आबादी को खिलाएगी। हालांकि, मिट्टी में नमक की मात्रा बढ़ने से इस प्रक्रिया में बाधा उत्पन्न हुई।
पर्यावरण और परिदृश्य
दक्षिणी मेसोपोटामिया के मैदान जहाँ सुमेरियन रहते थे समतल दिखाई देते थे लेकिन आज की तरह, एक बदलते परिदृश्य का गठन किया। देर से सर्दियों और वसंत ऋतु में, पहाड़ों में उत्तर और पूर्व में बर्फ पिघलने से विनाशकारी बाढ़ आ गई जो 1800 किलोमीटर (1118 मील) से अधिक की दूरी पर भारी मात्रा में गाद और अन्य तलछट ले गया दक्षिण. निचली टाइग्रिस और यूफ्रेट्स नदियों की शाखाएँ मैदानी इलाकों में घूमती और विलीन हो जाती हैं - एनास्टोमोस्ड - एक का उत्पादन करती हैं नदी के किनारों, टर्टलबैक - धनुषाकार - द्वीपों, टिब्बा क्षेत्रों और दलदल के बदलते पैटर्न जो अगले के साथ स्थानांतरित हो गए बाढ़ शेष वर्ष के दौरान, मिट्टी धूप से कठोर और सूखी पकी हुई थी और हवा से नष्ट हो गई थी।
लेवी कंस्ट्रक्शन
प्राकृतिक तटबंध नदी की बाढ़ के रूप में जमा नदी तलछट द्वारा बनाए गए तटबंध हैं। वे असममित संरचनाएं हैं जिनमें नदी से सटे लगभग ऊर्ध्वाधर दीवारें हैं, जबकि एक कोमल ढलान के साथ भूमि की ओर पतला है। सुमेरियन काल के दौरान लेवी की चौड़ाई आमतौर पर 1 किलोमीटर (.62 मील) से अधिक थी। बाढ़ के दौरान नदी का स्तर 4 से 6 मीटर (13 से 19.7 फीट) के बीच भिन्न हो सकता है। लेवी शिखा आसपास के मैदानों से 10 मीटर (32.8 फीट) तक ऊपर उठ सकती है। सुमेरियों ने इस क्षेत्र में आम तौर पर कच्चे तेल के बिटुमेन, धूप में पके हुए सतह के रिसाव के साथ ईख की नींव बनाकर लेवी का निर्माण किया। पक्की मिट्टी की ईंटें, जिन्हें बिटुमेन से भी बांधा गया था, नींव के ऊपर रखा गया था। इससे न केवल नदी के किनारों की ऊंचाई में वृद्धि हुई, बल्कि उन्हें जलधाराओं द्वारा कटाव से भी बचाया गया। शुष्क अवधियों के दौरान, सुमेरियों ने लेवी के ऊपर बाल्टी में पानी फहराकर और खेती की भूमि को पानी देकर एक सरल जल निकासी प्रणाली बनाई। उन्होंने कठोर और सूखी लेवी की दीवारों में छेद भी किए, जिससे पानी बहता है और आस-पास के खेतों में फसलों की सिंचाई करता है।
नहर निर्माण
प्रारंभ में, सुमेरियन अपनी जल आपूर्ति के लिए प्राकृतिक, एनास्टोमोसिंग नदी चैनलों के नेटवर्क पर निर्भर थे। उन्होंने तीसरी और दूसरी सहस्राब्दी ईसा पूर्व के बीच कृत्रिम फीडर चैनलों और नहरों को खोदना शुरू कर दिया, जिससे नदियों के उभार का उपयोग किया जा सके। ये लेवी की दीवारों में प्राकृतिक टूटने या मानव निर्मित जल निकासी छेद के कारण एक लेवी दीवार के कमजोर हिस्से द्वारा बनाए गए जल पाठ्यक्रमों की शिफ्ट हैं। इस प्रक्रिया के कारण जलमार्ग दो भागों में बंट गया। नई नदी शाखा ने या तो पूरी तरह से एक नया मार्ग बनाया या फिर मूल चैनल में फिर से जुड़ गया। सुमेरियों ने इन नए जल पाठ्यक्रमों के साथ नहरों की खुदाई की और छोटे फीडर चैनल खोदे। उन्होंने खुदाई की गई मिट्टी और मलबे का इस्तेमाल आगे की छतों के निर्माण के लिए किया। नहरें 16 मीटर (52.5 फीट) चौड़ी हो सकती हैं। जल प्रवाह को नियामकों - बांधों और स्लुइस गेट्स द्वारा नियंत्रित किया जाता था - विशेष रूप से मजबूत लेवी दीवारों के बीच के बिंदुओं पर। सुमेरियन किसानों को जमा गाद से मुक्त नहरों की खुदाई में लगातार संघर्ष का सामना करना पड़ा।
लवणीकरण की समस्या
बर्फ के पिघलने के रूप में उनकी उत्पत्ति के कारण, टाइग्रिस और यूफ्रेट्स नदी के पानी में हमेशा घुले हुए लवणों की उच्च सांद्रता होती है। सहस्राब्दियों से, ये लवण भूजल में जमा हो जाते हैं और पौधों की जड़ों में केशिका क्रिया के माध्यम से सतह तक खराब हो जाते हैं। भूगर्भीय समय के दौरान समुद्री अपराधों ने भी मिट्टी के नीचे की चट्टानों में नमक के छोटे संचय को छोड़ दिया। फारस की खाड़ी से आने वाली हवाओं द्वारा सुमेरियन मैदानों में और नमक उड़ा दिया गया। वर्षा भूजल को प्रवाहित करने के लिए अपर्याप्त थी, और बनी हुई है, जबकि बढ़ी हुई सिंचाई लवणता को बढ़ा देती है। वाष्पित नमक ने खेतों और लेवी की दीवारों की सतह पर एक सफेद परत का निर्माण किया। नमक के संचय को नियंत्रित करने के आधुनिक तरीके जल स्तर तक नीचे की ओर ड्रिलिंग करके और भूजल को प्रवाहित करके हैं। सुमेरियों के पास यह तकनीक नहीं थी और उन्हें वैकल्पिक वर्षों के लिए खेतों को परती छोड़ना पड़ता था, या उन्हें आसन्न नालियों और नहरों के साथ छोड़ देना पड़ता था।