A csatornák és a vízfolyások képezték az alapot a földöntözésnek és az árvízszabályozásnak az ókori Sumérban. A mai Dél-Irak déli Mezopotámiában, a Tigris és az Eufrátesz folyók alsó szakaszán található, kevés esőzéssel, de tél végén és tavasszal jelentős áradással járó terület. Kr. E. 3500 körül és a következő két évezredben a sumérok úttörő szerepet játszottak a vízáramlás és a mezőgazdaság fejlesztésének irányításában, amelynek termékei több mint 20 városi állam lakosságát táplálják. Ezt a folyamatot azonban megnehezítette a só koncentrációjának növekedése a talajban.
Környezet és táj
A déli mezopotámiai síkság, ahol a sumérok éltek, laposnak tűnt, de a maihoz hasonlóan változó tájat képeztek. Tél végén és tavasszal az északi és keleti hegyekben a hóolvadás katasztrofális áradásokat hozott amely hatalmas mennyiségű iszapot és más üledéket szállított több mint 1800 kilométeren (1118 mérföld) a déli. Az alsó Tigris és Euphrates folyók ágai kanyargtak és egyesültek - anasztomizáltak - a síkság felett, és változó folyami vízfolyások, teknősbéka - boltíves szigetek, dűne mezők és mocsarak, amelyek a következővel váltakoztak árvíz. Az év hátralévő részében a nap keményen és szárazon sütött a talajon, és a szél erodálta.
Levee Construction
A természetes gátak olyan töltések, amelyeket a folyó áradásakor a lerakódott folyóüledékek hoznak létre. Aszimmetrikus szerkezetek, szinte függőleges falakkal a folyóval szomszédosak, miközben szelíd lejtőn a föld felé keskenyednek. A sumér időszakban a töltés szélessége általában több mint 1 kilométer (.62 mérföld) volt. A folyó szintje 4-6 méter (13-19,7 láb) között változhat áradáskor. A levee címer akár 10 méterre (32,8 láb) is megemelkedhet a környező síkság felett. A sumérok úgy építették fel a medereket, hogy bitumennel átitatott nádas alapokat készítettek, napsütésben felszíni kőolaj szivárgott a régióban. Az alapok tetejére sült iszaptéglákat is elhelyeztek, szintén bitumennel kötve. Ez nemcsak növelte a folyópartok magasságát, hanem megvédte őket a vízáramok okozta eróziótól is. Száraz időszakokban a sumérok egyszerű vízelvezető rendszert készítettek azzal, hogy vödörbe emelték a vizet a vízfolyások fölé, és megművelt földet öntöztek. Lyukakat is bedugtak a kemény és száraz gödörfalakba, lehetővé téve a víz áramlását és öntözését a szomszédos mezőkön.
Csatornaépítés
Kezdetben a sumírok vízellátásukhoz a természetes, anasztomozáló folyók csatornáinak hálózatától függtek. Kr. E. Harmadik és második évezred között mesterséges etetőcsatornákat és csatornákat kezdtek ásni, kihasználva a folyók vonzereit. Ezek a vízfolyások eltolódásai, amelyeket a vízfalak természetes törései vagy a vízfal gyengített része okoz, amelyet az ember alkotta vízelvezető lyukak okoznak. Ez a folyamat miatt a vízfolyás kettévált. Az új folyóág vagy teljesen új pályát faragott, vagy kanyargott és csatlakozott az eredeti csatornához. A sumérok csatornákat tártak fel ezen új vízfolyások mentén, és kisebb tápcsatornákat ástak. A feltárt talajt és törmeléket további víztárolók kialakításához használták fel. A csatornák szélessége akár 16 méter is lehet. A víz áramlását szabályozók - gátak és zsilipek - szabályozták, amelyeket a speciálisan megerősített töltőfalak közötti pontokon állítottak fel. A sumér földművesek folyamatos csatában álltak a csatornák lerakódott iszaptól mentes kotrása során.
Sótalanítási problémák
Hóolvadás miatt a Tigris és az Eufrátesz folyóvize mindig nagy koncentrációban tartalmazott oldott sókat. Évezredek során ezek a sók felhalmozódnak a talajvízben, és a növény gyökereiben lévő kapilláris hatás révén a felszínig gonoszak. A geológiai idők folyamán a tengeri vétkek kisebb sófelhalmozódást is eredményeztek a talaj alatt található kőzetekben. További sót fújtak a sumér síkságra a Perzsa-öböl szelei. A csapadék mennyisége nem volt elegendő a talajvíz öblítéséhez, és a megnövekedett öntözés súlyosbítja a szikesedést. Az elpárologtatott só fehér kérget képezett a mezők és a gátfalak felületén. A sófelhalmozódás szabályozásának modern módszerei a vízszintig történő fúrás és a talajvíz öblítése. A sumérok nem rendelkeztek ezzel a technológiával, és alternatív évekre ugarokat kellett hagyniuk a mezőkről, vagy el kellett hagyniuk őket a szomszédos vízfolyásokkal és csatornákkal együtt.
