Zawartość
Kanały i wały przeciwpowodziowe stanowiły podstawę starożytnego nawadniania ziemi i kontroli powodzi. Położone w dolnym biegu rzek Tygrys i Eufrat w południowej Mezopotamii, dzisiejszym południowym Iraku, jest to obszar rzadkich opadów deszczu, ale poważnych powodzi późną zimą i wiosną. Od około 3500 roku p.n.e. a przez następne dwa tysiąclecia Sumerowie byli pionierami kontroli przepływu wody i rozwoju rolnictwa, którego produkty karmiłyby populacje ponad 20 stanów miejskich. Proces ten został jednak utrudniony przez zwiększenie stężenia soli w glebie.
Środowisko i krajobraz
Południowe równiny Mezopotamii, w których mieszkali Sumerowie, wydawały się płaskie, ale podobnie jak dzisiaj, stanowiły zmieniający się krajobraz. Późną zimą i wiosną topniejący śnieg w górach na północy i wschodzie spowodował katastrofalne powodzie, które niosły ogromne ilości mułu i innych osadów na ponad 1800 km (1118 mil) na południe. Gałęzie dolnych rzek Tygrysu i Eufratu wiły się i zlewały - zespalały - nad równinami, tworząc zmieniający się wzór wałów rzecznych, żółwiowatych - wysp, pól wydmowych i mokradeł, które przesunęły się wraz z następną powodzią. Przez resztę roku ziemia była upieczona twardo i sucho przez słońce i zniszczona przez wiatr.
Budowa grobli
Naturalne wały przeciwpowodziowe są nasypami utworzonymi przez zdeponowane osady rzeczne podczas powodzi rzecznych. Są to konstrukcje asymetryczne z prawie pionowymi ścianami przylegającymi do rzeki, zwężającymi się w kierunku lądu wzdłuż łagodnego zbocza. Szerokości grobli w okresie sumeryjskim wynosiły zwykle ponad 1 kilometr (0,62 mili). Poziomy rzek mogą wynosić od 4 do 6 metrów (13 do 19,7 stóp) podczas powodzi. Grzbiet grobli może wznieść się do 10 metrów (32,8 stóp) nad otaczającymi równinami. Sumerowie budowali wały przeciwpowodziowe, wykonując fundamenty trzciny impregnowanej bitumem, wypalanej słońcem powierzchniowej ropy naftowej powszechnej w tym regionie. Na fundamentach umieszczono upieczone cegły mułowe, również związane bitumem. To nie tylko zwiększyło wysokość brzegów rzek, ale także ochroniło je przed erozją przez prądy wodne. W okresach suchych Sumerowie wykonali prosty system odwadniający, podnosząc wodę w wiadrach nad wały przeciwpowodziowe i podlewając ziemię uprawną. Wbijali także dziury w twarde i suche ściany grobli, umożliwiając przepływ wody i nawadnianie upraw na sąsiednich polach.
Budowa kanału
Początkowo Sumerowie byli zależni od sieci naturalnych, anastomicznych kanałów rzecznych w zakresie zaopatrzenia w wodę. Zaczęli kopać kanały i kanały sztucznego karmienia między trzecim a drugim tysiącleciem p.n.e., wykorzystując awionie rzek. Są to przesunięcia cieków wodnych powstałe w wyniku naturalnych pęknięć w ścianach grobli lub osłabionej części ściany grobli spowodowanej przez stworzone przez człowieka otwory odwadniające. Ten proces spowodował podział cieków wodnych na dwie części. Nowa gałąź rzeki wyrzeźbiła zupełnie nowy kurs lub meandrowała i wróciła do pierwotnego kanału. Sumerowie wykopali kanały wzdłuż tych nowych cieków wodnych i wykopali mniejsze kanały zasilające. Wykorzystali wykopaną ziemię i gruz do budowy dalszych wałów przeciwpowodziowych. Kanały mogą mieć szerokość do 16 metrów (52,5 stóp). Przepływ wody był kontrolowany przez regulatory - tamy i śluzy - wznoszone w punktach między specjalnie wzmocnionymi ścianami grobli. Sumerowscy rolnicy musieli stawić czoła nieustannej walce o pogłębianie kanałów wolnych od osadzonego mułu.
Problemy z zasoleniem
Ze względu na swoje pochodzenie jako topnienie śniegu wody rzeki Tygrys i Eufrat zawsze zawierały wysokie stężenia rozpuszczonych soli. Przez tysiąclecia sole te gromadzą się w wodach gruntowych i są nikczemne na powierzchni poprzez działanie kapilarne w korzeniach roślin. Przestępstwa morskie w czasach geologicznych pozostawiły również mniejsze nagromadzenie soli w skałach pod ziemią. Dalsza sól została wrzucona na równiny sumeryjskie przez wiatry z Zatoki Perskiej. Opady deszczu były i pozostają niewystarczające do spłukania wód gruntowych, a zwiększone nawadnianie zaostrza zasolenie. Odparowana sól utworzyła białą skorupę na powierzchni pól i ścian grobli. Nowoczesne metody kontrolowania nagromadzenia soli polegają na wierceniu do lustra wody i płukaniu wód gruntowych. Sumerowie nie mieli tej technologii i musieli pozostawić odłogiem pola na kolejne lata lub porzucić je wraz z przyległymi wałami i kanałami.