Canalele și digurile au stat la baza irigării terenurilor și a controlului inundațiilor în vechiul Sumer. Situată în zona de jos a râurilor Tigru și Eufrat din sudul Mesopotamiei, sudul Irakului de astăzi, aceasta este o zonă cu precipitații rare, dar cu inundații majore la sfârșitul iernii și primăverii. În jurul anului 3500 î.e.n. iar în următoarele două milenii, sumerienii au inițiat controlul fluxului de apă și dezvoltarea agriculturii ale cărei produse ar hrăni populațiile a peste 20 de orașe-state. Cu toate acestea, acest proces a fost împiedicat de creșterea concentrațiilor de sare în sol.
Mediu și peisaj
Câmpiile sudice ale Mesopotamiei în care locuiau sumerienii au apărut plate, dar ca și astăzi, au constituit un peisaj în schimbare. La sfârșitul iernii și primăverii, topirea zăpezii în munți la nord și est a adus inundații catastrofale care transporta cantități uriașe de nămol și alte sedimente pe mai mult de 1800 de kilometri (1118 mile) până la sud. Ramurile râurilor inferioare Tigru și Eufrat șerpuiau și fuzionau - anastomozate - peste câmpii, producând o modelul schimbător al digurilor fluviale, turtleback - arcuit - insule, câmpuri de dune și mlaștini care s-au schimbat odată cu următorul potop. În restul anului, solul a fost copt tare și uscat de soare și erodat de vânt.
Levee Construction
Digurile naturale sunt terasamente create de sedimentele fluviale depozitate pe măsură ce inundațiile râului. Sunt structuri asimetrice cu pereți aproape verticali adiacenți râului, în timp ce se înclină spre us, de-a lungul unei pante ușoare. Lățimile digului în perioada sumeriană au fost de obicei peste 1 kilometru (.62 mile). Nivelurile râurilor ar putea varia între 4 și 6 metri în timpul inundațiilor. Creasta de dig poate crește până la 10 metri (32,8 picioare) deasupra câmpiilor înconjurătoare. Sumerienii au construit digurile făcând fundații de stuf impregnate cu bitum, infiltrare la suprafață a țițeiului obișnuită în regiune. Deasupra fundațiilor au fost așezate cărămizi de noroi coapte, de asemenea lipite cu bitum. Acest lucru nu numai că a mărit înălțimea malurilor râurilor, ci și le-a protejat de eroziunea curenților de apă. În perioadele secetoase, sumerienii au realizat un sistem de drenaj simplu prin ridicarea apei în găleți peste diguri și terenuri cultivate udate. De asemenea, au introdus găuri în pereții digurilor dure și uscate, permițând apei să curgă și să irige culturile din câmpurile adiacente.
Construcții de canale
Inițial, sumerienii depindeau de o rețea de canale fluviale naturale, anastomozante, pentru alimentarea cu apă. Au început să sape canale de alimentare artificiale și canale între mileniile III și II î.Hr., folosind avulsiile râurilor. Acestea sunt schimbările cursurilor de apă create de rupturi naturale în pereții digului sau o parte slăbită a unui zid de dig cauzată de găurile de drenaj create de om. Acest proces a făcut ca cursul de apă să se împartă în două. Noua ramură a râului fie a sculptat un curs complet nou, fie a șerpuit și a reintrat în canalul original. Sumerienii au săpat canale de-a lungul acestor noi cursuri de apă și au săpat canale de alimentare mai mici. Au folosit solul excavat și resturile pentru a construi diguri suplimentare. Canalele ar putea avea o lățime de până la 16 metri (52,5 picioare). Debitul apei a fost controlat de regulatoare - baraje și porți de scurgere - ridicate în puncte între pereții digului special întăriți. Fermierii sumerieni s-au confruntat cu o luptă constantă în dragarea canalelor libere de nămolul depus.
Probleme de salinizare
Datorită originii lor ca topire a zăpezii, apele râului Tigru și Eufrat au conținut întotdeauna concentrații mari de săruri dizolvate. De-a lungul mileniilor, aceste săruri se acumulează în apele subterane și sunt rău până la suprafață prin acțiune capilară în rădăcinile plantelor. Transgresiunile marine în timpul perioadelor geologice au lăsat, de asemenea, acumulări mai mici de sare în roci care stau la baza solului. Mai multă sare a fost aruncată în câmpiile sumeriene de vânturile din Golful Persic. Precipitațiile au fost și rămân insuficiente pentru a spăla apele subterane în timp ce irigarea crescută exacerbează salinizarea. Sarea evaporată a format o crustă albă pe suprafața câmpurilor și a pereților digului. Metodele moderne de control al acumulărilor de sare sunt forarea până la pânza freatică și spălarea apei subterane. Sumerienii nu aveau această tehnologie și au fost nevoiți să părăsească câmpii în pădure pentru ani alternativi sau să-i abandoneze împreună cu digurile și canalele adiacente.