Kanály a hrádze tvorili základ starodávneho zavlažovania a protipovodňovej ochrany v starom Sumeri. Nachádza sa na dolnom toku riek Tigris a Eufrat v južnej Mezopotámii, dnešnom južnom Iraku, čo je oblasť s obmedzenými zrážkami, ale s rozsiahlymi povodňami na konci zimy a na jar. Od asi 3 500 p.n.l. a v priebehu nasledujúcich dvoch tisícročí boli Sumeri priekopníkmi kontroly nad vodným tokom a rozvojom poľnohospodárstva, ktorého produkcia by uživila obyvateľov viac ako 20 mestských štátov. Tento proces bol však brzdený zvyšovaním koncentrácií solí v pôde.
Životné prostredie a krajina
Južné mezopotámske nížiny, kde žili Sumeri, sa javili ako ploché, ale rovnako ako dnes tvorili meniacu sa krajinu. Koncom zimy a na jar prinieslo topenie snehu v horách na severe a východe katastrofické záplavy ktorá niesla obrovské množstvo bahna a iných sedimentov na viac ako 1 800 kilometroch k juh. Vetvy riek dolného Tigrisu a Eufratu sa kľukatili a spájali - anastomózne - nad rovinami a vytvorili meniaci sa vzor hrádzí, turtleback - klenuté - ostrovy, dunové polia a močiare, ktoré sa posunuli s ďalším povodeň. Počas zvyšku roka bola pôda vypálená tvrdo a sucho od slnka a nahlodávaná vetrom.
Stavba hrádze
Prírodné hrádze sú hrádze vytvorené uloženými riečnymi sedimentmi ako riečne povodne. Sú to asymetrické štruktúry s takmer zvislými stenami susediacimi s riekou, ktoré sa zužujú smerom na pevninu po miernom svahu. Šírka hrádze počas sumerského obdobia bola bežne viac ako 1 kilometer (0,62 míle). Hladiny riek sa počas povodní mohli pohybovať od 4 do 6 metrov (13 až 19,7 stôp). Vrchol hrádze by sa mohol zdvihnúť až 10 metrov nad okolitými rovinami. Sumeri vybudovali hrádze tým, že v regióne robili bežné základy trstiny impregnované bitúmenom, na slnku vypálené povrchové priesaky ropy. Na základ sa položili pečené hlinené tehly, tiež spojené bitúmenom. To nielen zvýšilo výšku brehov riek, ale tiež ich chránilo pred eróziou vodnými prúdmi. Počas suchých období vytvorili Sumeri jednoduchý drenážny systém zdvíhaním vody do vedier nad hrádzami a polievaním obrábanej pôdy. Taktiež vyrazili otvory do tvrdých a suchých stien hrádze, vďaka čomu mohla voda tiecť a zavlažovať plodiny na susedných poliach.
Stavba prieplavu
Sumeri spočiatku záviseli od dodávok vody zo siete prírodných, anastomóznych riečnych kanálov. Začali kopať umelé napájacie kanály a kanály medzi tretím a druhým tisícročím p. N. L. Pomocou avulzií riek. Jedná sa o posuny vodných tokov spôsobené prirodzenými zlommi v stenách hrádze alebo oslabenú časť steny hrádze spôsobenú odtokovými otvormi vytvorenými človekom. Tento proces spôsobil, že sa vodný tok rozdelil na dve časti. Nové rameno rieky vytesalo úplne nový tok alebo sa kľukatilo a opäť sa pripojilo k pôvodnému kanálu. Sumeri vyhĺbili kanály pozdĺž týchto nových vodných tokov a vykopali menšie napájacie kanály. Vyťaženú zeminu a trosky použili na zostrojenie ďalších hrádzí. Kanály môžu byť široké až 16 metrov (52,5 stôp). Prietok vody bol regulovaný regulátormi - priehradami a stavidlami - postavenými v bodoch medzi špeciálne zosilnenými stenami hrádze. Sumerskí poľnohospodári čelili neustálemu boju pri bagrovaní kanálov bez usadenín.
Problémy so zasolením
Vody riek Tigris a Eufrat kvôli svojmu pôvodu ako topenie snehu vždy obsahovali vysoké koncentrácie rozpustených solí. V priebehu tisícročí sa tieto soli hromadia v podzemných vodách a kapilárnym pôsobením v koreňoch rastlín sa odvádzajú až na povrch. Morské prestupy v geologických dobách tiež zanechali menšie akumulácie solí v horninách ležiacich pod pôdou. Ďalšiu soľ vháňali do Sumerských nížín vetry z Perzského zálivu. Zrážky boli a zostávajú nedostatočné na spláchnutie podzemnej vody, zatiaľ čo zvýšené zavlažovanie zhoršuje zasolenie. Odparená soľ vytvorila na povrchu polí a stien hrádze bielu kôru. Moderné spôsoby riadenia akumulácie solí sú vŕtaním dole k vodnej hladine a splachovaním podzemnej vody. Sumeri nemali túto technológiu a museli striedavo nechať polia ladom alebo ich opustiť spolu s priľahlými hrádzami a kanálmi.