תוֹכֶן
תעלות ושפכים היוו את הבסיס להשקיית אדמות ושליטה בשיטפון בשומר העתיק. ממוקם בחלק התחתון של נהרות החידקל ופרת בדרום מסופוטמיה, דרום עירק של ימינו, זהו אזור של גשמים נדירים אך הצפות גדולות בסוף החורף והאביב. מסביבות 3500 B.C. ובשתי אלפי השנים הבאות, שומריאנים היו חלוצים בשליטה על זרימת המים ופיתוח החקלאות שתוצרתם תאכיל את אוכלוסיותיהם של למעלה מ 20 מדינות עירוניות. עם זאת, התהליך הזה הושפע מהגברת ריכוזי המלח באדמה.
סביבה ונוף
המישורים הדרומיים של מסופוטמיה בה חיו השומרים נראו שטוחים אך כמו היום, היוו נוף משתנה. בשלהי החורף והאביב, נמס שלג בהרים מצפון ומזרח הביא שיטפונות קטסטרופלים שהובילו כמויות אדירות של סחף ומשקעים אחרים לאורך יותר מ 1800 ק"מ (1118 מיילים) מדרום. סניפים של נהרות החידקל והפרת התחתונים התפתלו והתמזגו - הוסנמו - מעל המישורים, והניבו דפוס משתנה של שדות נחל, איים קשתיים עם צבים, שדות דיונות וביצות שזזו עם המבול הבא. בשאר ימות השנה האדמה נאפתה קשה ויבשה מהשמש ונשחקה על ידי הרוח.
ליווי בניה
שדות טבעיים הם סוללות שנוצרו על ידי משקעי נחל שהופקדו כשטף נהר. מדובר במבנים א-סימטריים עם קירות כמעט אנכיים הסמוכים לנהר תוך התכווצות אדמה לאורך מדרון עדין. רוחבי Levee בתקופה השומרית היו בדרך כלל יותר מקילומטר אחד. מפלסי הנהר עשויים להשתנות בין 4 ל 6 מטר (13 עד 19.7 רגל) במהלך הצפה. סמל הכיסא יכול להתנשא לגובה של 10 מטרים מעל המישורים הסובבים אותו. השומרים הקימו את הכוסות על ידי היווצרות יסודות של קנים ספוגים בטפטוף, חלחול משטח אפוי שמש של נפט גולמי הנפוץ באזור. על היסודות הונחו לבני בוץ אפויות, גם הם מלוכדות בביטומן. זה לא רק שהגדיל את גובה גדות הנהר, זה גם הגן עליהם מפני שחיקה בזרמי מים. בתקופות יבשות, הקימו השומרים מערכת ניקוז פשוטה על ידי הרמת מים בדליים מעל הכדורים והשקות אדמות מעובדות. הם גם תקעו חורים בקירות השטח הקשים והיבשים, מה שמאפשר למים לזרום ולהשקות יבולים בשדות סמוכים.
בניית תעלה
בתחילה, תלויים השומרים ברשת של תעלות נהר טבעיות והרוסות לצורך אספקת המים שלהם. הם החלו לחפור תעלות ומזינים מלאכותיים בין האלף השלישי לשני לפני הספירה, תוך שימוש ברדימות הנהרות. אלה הם משמרות של נדבכי מים שנוצרו כתוצאה מפסקות טבעיות בקירות השטף, או חלק מוחלש של קיר השטח שנגרם על ידי חורי ניקוז מעשה ידי אדם. תהליך זה גרם לקרקע המים להתפצל לשניים. ענף הנהר החדש גילף מסלול חדש לחלוטין או התפתל והצטרף לתעלה המקורית. השומרים חפרו תעלות לאורך מסלולי המים החדשים הללו וחפרו תעלות מזין קטנות יותר. הם השתמשו באדמה ובשברים שנחפרו כדי לבנות שדות נוספים. רוחב התעלות יכול להיות עד 16 מטר (52.5 רגל). זרימת המים נשלטה על ידי רגולטורים - סכרים ושערי רסיס - שהוקמו בנקודות בין קירות שפתון מחוזקים במיוחד. החקלאים השומריים התמודדו עם קרב מתמיד בחפירת התעלות ללא סחף שהופקד.
בעיות המלחה
בגלל מוצאם כמלח שלג, מימי הנהר החידקל והפרת תמיד הכילו ריכוזים גבוהים של מלחים מומסים. במשך אלפי שנים, מלחים אלה מצטברים במי התהום ומועילים לפני השטח באמצעות פעולה נימית בשורשי הצמח. עבירות ימיות בתקופות גאולוגיות הותירו גם הצטברות מלח קטנות יותר בסלעים העומדים מאחורי האדמה. רוחות נוספות הועפו למישורים השומריים על ידי רוחות מהמפרץ הפרסי. גשמים לא היו ונותרים מספיק כדי לשטוף את מי התהום תוך השקיה מוגברת מחריפה את המלח. מלח אידוי יצר קרום לבן על פני שדות וקירות שד. שיטות מודרניות לבקרת הצטברות מלח הן על ידי קידוח לשולחן המים והשטיפת מי התהום. השומרים לא היו בעלי טכנולוגיה זו ונאלצו להשאיר שדות ברורים לשנים חלופיות, או לנטוש אותם יחד עם שדות התעלות הסמוכים.