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प्राचीन सुमेर में नहरों और उत्खनन ने भूमि सिंचाई और बाढ़ नियंत्रण का आधार बनाया। दक्षिणी मेसोपोटामिया में टाइग्रिस और यूफ्रेट्स नदियों की निचली पहुंच में स्थित, आज के दक्षिणी इराक में, यह दुर्लभ वर्षा का क्षेत्र है लेकिन देर से सर्दियों और वसंत में बड़ी बाढ़ आती है। लगभग 3500 ई.पू. और अगली दो सहस्राब्दी में, सुमेरियों ने जल प्रवाह और कृषि के विकास पर नियंत्रण किया, जिसकी उपज 20 से अधिक शहर राज्यों की आबादी को खिलाएगी। हालांकि, इस प्रक्रिया में मिट्टी में नमक की सांद्रता में वृद्धि से बाधा उत्पन्न हुई।
पर्यावरण और लैंडस्केप
दक्षिणी मेसोपोटामिया के मैदान जहां सुमेरियन रहते थे, सपाट दिखाई देते थे, लेकिन आज की तरह, एक बदलते परिदृश्य का गठन किया। देर से सर्दियों और वसंत में, उत्तर और पूर्व में पहाड़ों में बर्फबारी से तबाही आई और 1800 किलोमीटर (1118 मील) से अधिक दक्षिण में गाद और अन्य अवसादों की भारी मात्रा में बाढ़ आई। निचले टाइग्रिस और यूफ्रेट्स नदियों की शाखाएँ मैदानी और विलीन हो जाती हैं - मैदानी इलाकों पर - एनास्टोमोस्ड - नदी के किनारों, कछुए - धनुषाकार - द्वीपों, टिब्बा खेतों और अगले बाढ़ के साथ स्थानांतरित होने वाले दलदल का उत्पादन। शेष वर्ष के दौरान, मिट्टी धूप से कठोर और सूखी पकी हुई थी और हवा से नष्ट हो गई थी।
लेवे निर्माण
नदी की तलछट के रूप में जमा नदी तलछटों द्वारा निर्मित प्राकृतिक तटबंध हैं। वे एक समतल ढलान के साथ भूमि की ओर जाते समय नदी से सटे लगभग ऊर्ध्वाधर दीवारों के साथ विषम संरचनाएं हैं। सुमेरियन अवधि के दौरान लेवे की चौड़ाई आमतौर पर 1 किलोमीटर (.62 मील) से अधिक थी। बाढ़ के दौरान नदी का स्तर 4 और 6 मीटर (13 से 19.7 फीट) के बीच भिन्न हो सकता है। लेवी शिखा आसपास के मैदानों से 10 मीटर (32.8 फीट) ऊपर उठ सकती है। सुमेरवासियों ने इस क्षेत्र में कच्चे तेल के सामान्य बिटुमेन, सूरज-पके हुए सतह के रिसाव के साथ लगाए गए नरकटों की नींव बनाकर लेवी का निर्माण किया। पके हुए मिट्टी की ईंटें, जिन्हें बिटुमेन के साथ भी जोड़ा जाता है, नींव के ऊपर रखी गई थीं। इससे न केवल नदी के किनारों की ऊंचाई बढ़ गई, इसने उन्हें जल धाराओं द्वारा कटाव से भी बचाया। सूखे की अवधि के दौरान, सुमेरियों ने लीव के ऊपर बाल्टियों में पानी फहराकर और खेती की गई भूमि पर जल निकासी की सरल प्रणाली बनाई। उन्होंने कठोर और सूखी लेवी की दीवारों में छेद किए, जिससे पानी आस-पास के खेतों में फसलों को प्रवाहित और सिंचित कर सके।
नहर निर्माण
प्रारंभ में, सुमेरियन अपने जल आपूर्ति के लिए प्राकृतिक, एनास्टोमोसिंग नदी चैनलों के नेटवर्क पर निर्भर थे। उन्होंने तीसरी और दूसरी सहस्राब्दी ईसा पूर्व के बीच कृत्रिम फीडर चैनलों और नहरों को खोदना शुरू किया, जिससे नदियों के जल का उपयोग किया गया। ये लीव की दीवारों में प्राकृतिक विराम, या मानव निर्मित जल निकासी छेद के कारण लीव की दीवार के कमजोर हिस्से द्वारा बनाई गई पानी के पाठ्यक्रमों की पाली हैं। इस प्रक्रिया के कारण पानी का कोर्स दो में विभाजित हो गया। नई नदी शाखा ने या तो पूरी तरह से नए पाठ्यक्रम को उकेरा या मूल चैनल को फिर से जोड़ा और फिर से बनाया। सुमेरियों ने इन नए जल पाठ्यक्रमों के साथ नहरों की खुदाई की और छोटे फीडर चैनलों को खोदा। उन्होंने उत्खनन के लिए मिट्टी और मलबे का इस्तेमाल किया। नहरें 16 मीटर (52.5 फीट) तक चौड़ी हो सकती हैं। जल प्रवाह को नियामकों - बांधों और स्लुइस गेटों द्वारा नियंत्रित किया गया था - विशेष रूप से मजबूत लीव दीवारों के बीच के बिंदुओं पर खड़ा किया गया था। सुमेरियन किसानों को नहरों को जमा करने से मुक्त करने में लगातार लड़ाई का सामना करना पड़ा।
सालिनेशन की समस्या
स्नोमल्ट के रूप में उनकी उत्पत्ति के कारण, टिगरिस और यूफ्रेट्स नदी के पानी में हमेशा भंग लवणों की उच्च सांद्रता होती है। सदियों से, ये लवण भूजल में जमा होते हैं और पौधे की जड़ों में केशिका क्रिया के माध्यम से सतह तक दुष्ट होते हैं। भूगर्भीय काल के दौरान समुद्री संक्रमण ने मिट्टी में अंतर्निहित चट्टानों में छोटे नमक के संचय को भी छोड़ दिया। फारस की खाड़ी से आने वाली हवाओं द्वारा सुमेरियन मैदानों में और नमक डाला गया। वर्षा होती थी, और रहता था, जबकि सिंचाई के लिए भूजल को प्रवाहित करने के लिए अपर्याप्त था, जबकि सिंचाई से लार निकलती है। वाष्पीकृत नमक ने खेतों और लेवी की दीवारों की सतह पर एक सफेद परत बनाई। नमक के संचय को नियंत्रित करने के आधुनिक तरीके वॉटर टेबल के नीचे ड्रिलिंग और भूजल को फ्लश करके हैं। सुमेरियों के पास यह तकनीक नहीं थी और उन्हें वैकल्पिक वर्षों के लिए खेतों की परती छोड़नी पड़ी, या आस-पास की लेवी और नहरों के साथ उन्हें छोड़ना पड़ा।