Gamle sumeriske floder og kanaler

Kanaler og flater dannet grunnlaget for vanning og flomkontroll i det gamle Sumer. Ligger i nedre del av elvene Tigris og Eufrat i det sørlige Mesopotamia, dagens sørlige Irak, er dette et område med knapp nedbør, men store flom på sen vinter og vår. Fra rundt 3500 f.Kr. og i løpet av de neste to årtusenene var sumererne pionerer i kontrollen av vannføringen og utviklingen av jordbruk som produserer mat for befolkningen i over 20 bystater. Imidlertid ble denne prosessen hemmet av økende saltkonsentrasjoner i jorden.

De sørlige mesopotamiske slettene der sumererne bodde, virket flate, men utgjorde som i dag et landskap i endring. På slutten av vinteren og våren førte snøsmelting i fjellene nord og øst til katastrofale flom som førte enorme mengder silt og andre sedimenter over mer enn 1800 kilometer (1118 miles) til sør. Grenene i de nedre elvene Tigris og Eufrat slynget seg og smeltet sammen - anastomosert - over slettene og produserte en skiftende mønster av elveveier, turtleback - buede - øyer, sanddyner og myrer som skiftet med neste oversvømmelse. I løpet av resten av året ble jorden bakt hard og tørr av solen og erodert av vinden.

Naturlige flater er fyllinger skapt av avsatte elvesedimenter når en elv flommer. De er asymmetriske strukturer med nesten vertikale vegger ved siden av elven mens de smalner nedover langs en svak skråning. Flodbredder i den sumeriske perioden var vanligvis over 1 kilometer. Elvnivået kan variere mellom 4 og 6 meter (13 til 19,7 fot) under flom. Levee-toppen kan stige opp til 10 meter (32,8 fot) over de omkringliggende slettene. Sumerere bygde opp flodene ved å lage fundamenter av siv impregnert med bitumen, solbakt overflatesilking av råolje som er vanlig i regionen. Bakte slamsteiner, også bundet med bitumen, ble plassert på toppen av fundamentet. Dette økte ikke bare høyden på elvebredder, det beskyttet dem også mot erosjon av vannstrømmer. I tørre perioder laget sumerer et enkelt dreneringssystem ved å heise vann i bøtter over dypene og vannet dyrket mark. De stakk også hull i de harde og tørre leveveggene, slik at vannet kunne strømme og vanne avlinger i tilstøtende felt.

Opprinnelig var sumererne avhengige av et nettverk av naturlige, anastomoserende elvekanaler for vannforsyningen. De begynte å grave kunstige materkanaler og kanaler mellom tredje og andre årtusen f.Kr., og brukte elvenes avulsjoner. Dette er skiftene til vannløp skapt av naturlige brudd i leveveggene, eller en svekket del av en levevegg forårsaket av menneskeskapte dreneringshull. Denne prosessen fikk vannløpet til å dele seg i to. Den nye elvegrenen skar enten et helt nytt løp eller slynget seg og sluttet seg til den opprinnelige kanalen. Sumerere gravde ut kanaler langs disse nye vannløpene og gravde mindre materkanaler. De brukte den utgravde jorda og ruskene til å konstruere ytterligere flater. Kanalene kan være opptil 16 meter (52,5 fot) brede. Vannføringen ble kontrollert av regulatorer - demninger og sluseporter - reist på punkter mellom spesielt forsterkede levevegger. Sumeriske bønder møtte en konstant kamp med å mudre kanalene uten avsatt silt.

På grunn av deres opprinnelse som snøsmelting, har Tigris og Eufratvannet alltid inneholdt høye konsentrasjoner av oppløste salter. I løpet av årtusener akkumuleres disse saltene i grunnvannet og blir fukte opp til overflaten gjennom kapillærvirkning i planterøttene. Marinoverskridelser i geologisk tid etterlot også mindre saltakkumuleringer i bergarter som ligger under jorden. Ytterligere salt ble blåst inn i de sumeriske slettene av vind fra Persiabukta. Nedbør var, og er fortsatt, utilstrekkelig til å skylle grunnvannet mens økt vanning forverrer forsaltingen. Fordampet salt dannet en hvit skorpe på overflaten av åker og levevegg. Moderne metoder for å kontrollere saltakkumulering er ved å bore ned til vannet og spyle grunnvannet. Sumerere hadde ikke denne teknologien og måtte la felt ligge brakk i alternative år, eller forlate dem sammen med de tilstøtende kanalene og kanalene.