คลองและเขื่อนเป็นพื้นฐานของการชลประทานบนบกและการควบคุมน้ำท่วมในสุเมเรียนโบราณ ตั้งอยู่ในตอนล่างของแม่น้ำไทกริสและยูเฟรตีส์ทางตอนใต้ของเมโสโปเตเมีย ทางตอนใต้ของอิรักในปัจจุบัน เป็นพื้นที่ที่มีฝนตกน้อย แต่มีน้ำท่วมใหญ่ในช่วงปลายฤดูหนาวและฤดูใบไม้ผลิ ตั้งแต่ประมาณ 3500 ปีก่อนคริสตกาล และในอีกสองพันปีถัดมา ชาวสุเมเรียนเป็นผู้บุกเบิกการควบคุมการไหลของน้ำและการพัฒนาการเกษตรซึ่งผลผลิตจะเลี้ยงประชากรกว่า 20 รัฐในเมือง อย่างไรก็ตาม กระบวนการนี้ถูกขัดขวางโดยการเพิ่มความเข้มข้นของเกลือในดิน
สิ่งแวดล้อมและภูมิทัศน์
ที่ราบเมโสโปเตเมียทางตอนใต้ที่ชาวสุเมเรียนอาศัยอยู่นั้นราบเรียบ แต่เหมือนทุกวันนี้ ประกอบขึ้นเป็นภูมิทัศน์ที่เปลี่ยนแปลงไป ในช่วงปลายฤดูหนาวและฤดูใบไม้ผลิ หิมะละลายบนภูเขาทางทิศเหนือและทิศตะวันออกทำให้เกิดอุทกภัยครั้งใหญ่ ที่บรรทุกตะกอนและตะกอนอื่น ๆ จำนวนมากในระยะทางกว่า 1800 กิโลเมตร (1118 ไมล์) ไปยัง to ภาคใต้ กิ่งก้านของแม่น้ำไทกริสและยูเฟรตีส์ตอนล่างคดเคี้ยวและรวมเข้าด้วยกัน – แอนาสโตโมส – เหนือที่ราบทำให้เกิด รูปแบบการเปลี่ยนแปลงของเขื่อนแม่น้ำ เต่าหลัง-โค้ง -- เกาะ ทุ่งเนินทราย และหนองบึงที่เปลี่ยนไปตาม น้ำท่วม ในช่วงที่เหลือของปี ดินถูกอบให้แข็งและแห้งโดยแสงแดดและถูกลมกัดเซาะ
การก่อสร้างเขื่อน
เขื่อนธรรมชาติเป็นเขื่อนที่สร้างขึ้นโดยตะกอนแม่น้ำฝากเป็นน้ำท่วมแม่น้ำ โครงสร้างเหล่านี้เป็นโครงสร้างที่ไม่สมมาตรโดยมีผนังแนวตั้งเกือบติดกับแม่น้ำในขณะที่เรียวลงไปตามทางลาดเล็กน้อย ความกว้างของเขื่อนในสมัยสุเมเรียนมีความกว้างมากกว่า 1 กิโลเมตร (.62 ไมล์) ระดับแม่น้ำอาจแตกต่างกันระหว่าง 4 ถึง 6 เมตร (13 ถึง 19.7 ฟุต) ในช่วงน้ำท่วม ยอดเขื่อนอาจสูงขึ้นถึง 10 เมตร (32.8 ฟุต) เหนือที่ราบโดยรอบ ชาวสุเมเรียนสร้างเขื่อนขึ้นโดยการทำฐานรากของต้นกกที่ชุบด้วยน้ำมันดิน การซึมผ่านผิวของน้ำมันดิบที่อาบแดดโดยทั่วๆ ไปในภูมิภาคนี้ อิฐโคลนอบที่ยึดติดกับน้ำมันดินถูกวางไว้บนฐานราก สิ่งนี้ไม่เพียงเพิ่มความสูงของตลิ่ง แต่ยังป้องกันพวกเขาจากการกัดเซาะโดยกระแสน้ำ ในช่วงฤดูแล้ง ชาวสุเมเรียนสร้างระบบระบายน้ำแบบง่ายๆ โดยการยกน้ำในถังเหนือเขื่อนและพื้นที่เพาะปลูกที่รดน้ำ พวกเขายังเจาะเข้าไปในผนังเขื่อนที่แข็งและแห้งเพื่อให้น้ำไหลและทดน้ำพืชผลในทุ่งที่อยู่ติดกัน
การก่อสร้างคลอง
ในขั้นต้น ชาวสุเมเรียนอาศัยเครือข่ายของช่องทางแม่น้ำธรรมชาติ anastomosing สำหรับการจ่ายน้ำ พวกเขาเริ่มขุดช่องป้อนอาหารเทียมและคลองระหว่างสามพันปีก่อนคริสตกาล โดยใช้กระแสน้ำของแม่น้ำ สิ่งเหล่านี้คือการเปลี่ยนแปลงของเส้นทางน้ำที่เกิดจากรอยแตกตามธรรมชาติในผนังเขื่อนหรือส่วนที่อ่อนแอของผนังเขื่อนที่เกิดจากรูระบายน้ำที่มนุษย์สร้างขึ้น กระบวนการนี้ทำให้เส้นทางน้ำแยกออกเป็นสองส่วน กิ่งก้านของแม่น้ำสายใหม่ได้สลักเส้นทางใหม่ทั้งหมดหรือคดเคี้ยวและรวมเข้ากับช่องน้ำเดิม ชาวสุเมเรียนขุดคลองตามแหล่งน้ำใหม่เหล่านี้และขุดช่องป้อนอาหารที่มีขนาดเล็กลง พวกเขาใช้ดินและเศษซากที่ขุดขึ้นมาเพื่อสร้างเขื่อนกันต่อไป คลองอาจมีความกว้างสูงสุด 16 เมตร (52.5 ฟุต) การไหลของน้ำถูกควบคุมโดยหน่วยงานกำกับดูแล - เขื่อนและประตูระบายน้ำ - สร้างขึ้นที่จุดระหว่างกำแพงเขื่อนที่เสริมความแข็งแกร่งเป็นพิเศษ ชาวนาสุเมเรียนต้องเผชิญกับการต่อสู้อย่างต่อเนื่องในการขุดลอกคลองที่ปราศจากตะกอนตะกอน
ปัญหาความเค็ม
เนื่องจากต้นกำเนิดของพวกมันเป็นหิมะละลาย น้ำในแม่น้ำไทกริสและยูเฟรตีส์จึงมีเกลือที่ละลายในปริมาณสูงอยู่เสมอ เกลือเหล่านี้สะสมอยู่ในน้ำบาดาลเป็นเวลากว่าพันปีและชั่วร้ายขึ้นสู่ผิวน้ำผ่านการกระทำของเส้นเลือดฝอยในรากพืช การล่วงละเมิดทางทะเลในช่วงเวลาทางธรณีวิทยายังทำให้มีเกลือสะสมอยู่เล็กน้อยในโขดหินที่อยู่ใต้ดิน เกลือเพิ่มเติมถูกลมพัดจากอ่าวเปอร์เซียพัดเข้าสู่ที่ราบสุเมเรียน ปริมาณน้ำฝนยังคงไม่เพียงพอต่อการชะล้างน้ำบาดาลในขณะที่การชลประทานที่เพิ่มขึ้นทำให้ความเค็มรุนแรงขึ้น เกลือที่ระเหยกลายเป็นเปลือกสีขาวบนพื้นผิวของทุ่งนาและผนังเขื่อน วิธีการสมัยใหม่ในการควบคุมการสะสมของเกลือคือการเจาะลงไปที่ระดับน้ำและล้างน้ำบาดาล ชาวสุเมเรียนไม่มีเทคโนโลยีนี้และต้องทิ้งทุ่งนาที่รกร้างไปอีกหลายปี หรือละทิ้งพร้อมกับเขื่อนและลำคลองที่อยู่ติดกัน