Senajā Šumerā zemes apūdeņošanas un plūdu apkarošanas pamats bija kanāli un upes. Atrodas Tigras un Eifratas upju lejtecē Mesopotāmijas dienvidos, mūsdienu Irākas dienvidos, šajā apgabalā ir maz nokrišņu, bet ziemas beigās un pavasarī lieli plūdi. Apmēram 3500. gadā p.m.ē. un nākamajos divos gadu tūkstošos šumeri bija aizsācēji ūdens plūsmas kontrolē un lauksaimniecības attīstībā, kuras produkti barotu vairāk nekā 20 pilsētu pavalsts iedzīvotājus. Tomēr šo procesu kavēja sāls koncentrācijas palielināšanās augsnē.
Vide un ainava
Mesopotāmijas dienvidu līdzenumi, kur dzīvoja šumeri, šķita plakani, bet tāpat kā mūsdienās veidoja mainīgu ainavu. Ziemas beigās un pavasarī sniega kušana kalnos ziemeļos un austrumos izraisīja katastrofālus plūdus kas nesa milzīgu daudzumu dūņu un citu nogulumu vairāk nekā 1800 kilometru (1118 jūdzes) attālumā uz dienvidiem. Tigras lejasdaļas un Eifratas lejasdaļu atzari līkumoja un saplūda - anastomozējās - virs līdzenumiem, radot mainīgs upju leņķu, bruņurupuču arku salu, kāpu lauku un purvu modelis, kas mainījās līdz ar nākamo plūdi. Pārējā gada laikā augsne bija cieta un sausa cepta un vēja sagrauta.
Levee būvniecība
Dabiskās aizvējas ir uzbērumi, ko upes plūdu laikā rada nogulsnētie upju nogulumi. Tās ir asimetriskas struktūras ar gandrīz vertikālām sienām, kas atrodas blakus upei, bet sašaurinās uz leju pa maigu nogāzi. Šumeru periodā šļūces platums parasti pārsniedza 1 kilometru (.62 jūdzes). Plūdu laikā upju līmenis var svārstīties no 4 līdz 6 metriem (13 līdz 19,7 pēdas). Līča virsotne varētu pacelties līdz 10 metriem (32,8 pēdas) virs apkārtējiem līdzenumiem. Šumeri uzbūvēja upes, izveidojot niedru pamatus, kas piesūcināti ar bitumenu, saulē izceptu jēlnaftas noplūdi, kas izplatīta reģionā. Pamati virsū tika uzlikti cepti dubļu ķieģeļi, kas arī bija savienoti ar bitumenu. Tas ne tikai palielināja upju krastu augstumu, bet arī pasargāja tos no ūdens straumes izraisītas erozijas. Sausos periodos šumeri izveidoja vienkāršu drenāžas sistēmu, ūdeni spaiņos paceļot virs aizvākiem un aplaistīja apstrādāto zemi. Viņi arī iebāza caurumus cietajās un sausajās aizsprostu sienās, ļaujot ūdenim plūst un apūdeņot labību blakus esošajos laukos.
Kanālu izbūve
Sākumā šumeri bija atkarīgi no dabisku, anastomozējošu upju kanālu tīkla, lai nodrošinātu ūdens piegādi. Viņi sāka rakt mākslīgos barotavas kanālus un kanālus starp trešo un otro gadu tūkstoti pirms mūsu ēras, izmantojot upju avulsijas. Tās ir ūdenstilpju nobīdes, ko rada dabiski pārrāvumi aizsprostu sienās, vai novājināta nogāzes sienas daļa, ko rada cilvēka radītas drenāžas atveres. Šis process izraisīja ūdens plūsmas sadalīšanos divās daļās. Jaunā upes atzare vai nu izcirta pilnīgi jaunu kursu, vai arī līkumoja un atkal pievienojās sākotnējam kanālam. Šumeri izraka kanālus pa šiem jaunajiem ūdensceļiem un izraka mazākus padeves kanālus. Viņi izmantoja izrakto augsni un gružus, lai izveidotu turpmākas nogulsnes. Kanāli varētu būt līdz 16 metriem (52,5 pēdas) plati. Ūdens plūsmu kontrolēja regulatori - aizsprosti un slūžu vārti -, kas uzstādīti punktos starp speciāli nostiprinātām aizsprostu sienām. Šumeru zemnieki saskārās ar pastāvīgu cīņu par kanālu padziļināšanu bez nogulsnēm.
Sāļošanās problēmas
Sakarā ar to, ka Tigras un Eifratas upes ūdeņi ir uzsniguši, tie vienmēr ir saturējuši lielu daudzumu izšķīdušo sāļu. Tūkstošgades laikā šie sāļi uzkrājas gruntsūdeņos un augu saknēs ar kapilāru iedarbību tiek novadīti uz virsmu. Jūras pārkāpumi ģeoloģiskajos laikos arī atstāja mazāku sāls uzkrāšanos augsnē zem akmeņiem. Persijas līča vēji šumeru līdzenumos iepūta vēl vairāk sāls. Nokrišņu daudzums bija un joprojām bija nepietiekams, lai izskalotu gruntsūdeņus, savukārt pastiprināta apūdeņošana saasināšanos pastiprina. Iztvaicētais sāls veidoja baltu garozu uz lauku un aizvada sienu virsmas. Mūsdienu sāls uzkrāšanās kontroles metodes ir urbšana līdz ūdens līmenim un gruntsūdens skalošana. Šumeriešiem nebija šīs tehnoloģijas, un viņiem bija jāaizstāj lauki pamestos uz alternatīviem gadiem vai arī pamest tos kopā ar blakus esošajiem celiņiem un kanāliem.