ИСТОРИЯ ИНЖЕНЕРНЫХ МЕЛИОРАЦИЙ

Мелиорация – латинское слово и в переводе на русский язык означает «улучшение». Проблемы сохранения и улучшения природной среды, в первую очередь, земель различного назначения и водных источников во все времена были в сфере внимания людей, продолжают они оставаться актуальными и сейчас. Использование природных ресурсов должно быть разумным, рациональным и обеспечивать потребности не только настоящего, но и будущего поколений пользователей, не может быть допущено истощение, деградация, загрязнение, разрушение природной среды.

С точки зрения современной науки инженерная мелиорация – это комплекс технических приемов и сооружений для улучшения природных условий эксплуатируемых участков земли и оптимальных методов эксплуатации этих участков. Выделяют два основных направления мелиорации:

· осушение – удаление излишней влаги путем ускорения стока поверхностных и подземных вод;

· орошение – подача дополнительной влаги за счет задержания и перераспределения стока во времени.

Помимо этого предметом мелиорации является также борьба с оползнями, защита берегов рек, водохранилищ и морей от разрушения волнами и течениями.

Иногда на одной и той же территории в разные периоды года приходится проводить мелиоративные мероприятия разных направлений: весной, в период снеготаяния, проводить осушение земель, а летом, при высоких температурах воздуха и отсутствии осадков – орошение.

Мелиорацию применяют не только в сельском хозяйстве, что естественно и понятно. Понижение уровня грунтовых вод, защита территорий от наводнений необходимы для создания нормальных условий, например, при строительстве и эксплуатации подвальных помещений и первых этажей жилых и промышленных зданий. При повышенном уровне грунтовых вод под полотном железных и шоссейных дорог, под аэродромами – также необходимо осушение земель. При переувлажненных склонах местности велика опасность оползней, и с этим нужно бороться. Дренажные системы, обваловывание и противооползневые мероприятия необходимы и при строительстве портов.

В древности мелиорация сводилась в основном к орошению сельскохозяйственных земель (ирригации) При этом использовались как традиционные способы орошения, применявшиеся многие тысячи лет, так и новые.

Традиционные способы это:

· дождевое орошение, при котором на поля с помощью дамб направляется дождевая вода, стекающая по склонам долин;

· паводковое орошение, при котором с помощью дамб и каналов на поля направляются речные паводковые воды;

· бассейновое орошение, при котором паводковые воды, поступившие на поля во время разлива рек, задерживаются там с помощью временных дамб на некоторое время (несколько недель), и почва основательно напитывается влагой.

Недостаток традиционных систем орошения в том, что земля получает воду один раз в год.

В развитие традиционных способов придумывались новые, например, такие:

· бассейновое орошение, дополненное извлечением сохранившейся в понижениях воды; воду носили в горшках и мешках, пока не были изобретены водоподъемные устройства;

· бассейновое орошение, дополненное элементами подъемного орошения.

Подъемное орошение позволило осуществлять постоянное (круглогодичное) орошение. Однако подъемное орошение больших площадей маломощными средствами практически невозможно.

Поэтому придумывались системы орошения, основанные на разности высот водоема-оросителя и орошаемого участка, это самотечное или гравитационное орошение. Для его реализации необходимо наличие этой разности высот – естественной или искусственной – и система каналов, по которым вода поступает на поля. Постоянная естественная разность высот источника воды и орошаемого поля – явление довольно редкое. Поэтому при самотечном орошении типичным является искусственное создание разности высот с помощью водоподъемных плотин. Стараются устраивать плотины таким образом, чтобы в период паводка вода накапливалась в водохранилищах, а затем расходовалась на орошение в меженный период.

Египетская цивилизация

Египтяне селились на берегах Нила в его нижнем течении. Нил, являясь самой длинной рекой в мире (его длина 6 670 км), берет свое начало в тропическом поясе Африки. Громадные горы Африки, расположенные вблизи экватора, своими потоками питают несколько обширных озёр или внутренних морей: из них истекает Белый Нил (Бар-эль-Абьяд), который сливается с Голубым Нилом (Бар-эль-Азрек), текущим с востока. Горные хребты пересекают путь реки, образовавшейся из этих двух притоков, Нил преодолевает все преграды, ниспадая с них бесчисленными водопадами. Последнее препятствие встречается на его пути близ Сиены, и затем Нил спокойно катит свои волны до самого моря на протяжении 900 км, по долине, которая нигде не расширяется более чем на четыре часа пути и представляет собой лощину, пролегающую между аравийской цепью гор на востоке и ливийской – на западе.

Основной источник воды Нила – дождевое питание, поэтому Нил ежегодно в период дождей разливался, затапливая долины. Полноводный Нил в конце июля (обычно это происходило 19 июля) выходит из берегов, быстро, заметно для глаза, вздуваются его стремительные волны, вносят прохладу в воздух и орошают раскаленную южным солнцем почву. И толь­ко через три месяца река возвращается в свое русло. В период высокой воды нижнее течение реки превращалось в огромный озерный край и связь между селениями, расположенными на возвышен­ностях, становилась возможной только на плавучих средствах.

Вся жизнь и быт местного населения издревле была подчинена Нилу, все должно было быть устроено сообразно с явлениями его ежегодной оплодотворяющей деятельности. После того, как вода в Ниле спадает, в почву, влажную, утучненную наносным нильским илом, бросают семена, из которых в последующие четыре месяца появляется щедрая жатва. Пальмы, смоковницы, гранатовые деревья, акации служат украшением садов; болота и озерки, остающиеся на пространстве разливов Нила, переполнены водяными растениями – папирусом и лотосом; воды кишат рыбами, а на поверхности реки в изобилии плавают полезные человеку водяные птицы: гуси, утки и т. д. Разнообразные овощи, кормовой горох, бобы, чечевица, всевозможные хлебные злаки нарождаются в огромном количестве при самой незначительной затрате труда. Население плодородной и своеобразной страны стало быстро размножаться.

Древние египтяне ожидали разливов Нила с нетерпением и отмечали их как праздник «вафа». До сих пор существует поговорка: «Нил дает ил».

Однако египтяне не ожидали разливов Нила пассивно. Они издревле пытались регулировать потоки воды, создавая искусственные гидротехнические сооружения. Остатки каменной плотины Кошейн в Египте датируются 4000 годами до н. э. К наиболее ранним свидетельствам мелиоративных работ относится найденное изображение «царя Скорпиона» с мотыгой в руке, которое датируется около 3200 года до н. э. Изображение назвали так потому, что на изображении перед царем нарисован скорпион. На голове царя – белая корона Верхнего Египта.

По-видимому, царь вынимает первый ком земли на строительстве оросительной канавы. Эту церемонию, открывающую оросительные работы, совершали ежегодно «в день пробуждения реки» вплоть до XIX века нашей эры.

Земледелие сочеталось с орошением, на начальном этапе довольно примитивном. Строились небольшие каналы и водохранилища, которые использовались для накопления и сохранения воды и для ее пропуска на поля. Применялась так называемая бассейновая система – поля разбивались на прямоугольные участки, на которые подавалась вода. Организатором работ по созданию и эксплуатации оросительной системы в эти времена могло являться лишь государство, такие работы были не под силу отдельным даже крупным общинам. Поэтому работы по созданию систем орошения активизировались после того, как в конце IV тысячелетия до н. э. мелкие государства (около 42 общин) объединились в одно крупное, которое охватило долину Нила от Средиземного моря до первого порога на Ниле.

Значительные мелиоративные гидротехнические работы были выполнены в период правления царя Мина (или Минаса) около 3000 до н. э. По свидетельству греческого историка Геродота (490 – 425 годы до н. э.) Мина построил насыпную плотину на Ниле и отвел воду в канал, вырытый между двумя холмами. Наибольшая высота плотины составляла 15 м, длина 440 м. В старом русле Нила на плодородных землях в 20 км от плотины была построена новая столица Египта – город Мемфис. Позднее к северо-западу от города Мина создал искусственное озеро и соединил его каналом с Нилом. Водная система озеро-река была надежной преградой, защищавшей столицу от нападения врагов. Построенная плотина тщательно охранялась и поддерживалась, ибо ее прорыв грозил затоплением Мемфиса. Геродот, посетивший Египет через 2 500 лет после правления Мина, сообщает, что завладевшие страной персы по-прежнему тщательно следят за состоянием плотины, не допуская ее разрушения.

По дамбам, которые делили долину Нила на бассейны, прокладывали дороги. Чтобы откосы насыпей не осыпались, на обочинах дорог высаживали кусты и деревья. Египетский иероглиф «дорога» представлен в виде канала с кустами, посаженными по обе его стороны.

Для полива садов и огородов, расположенных на повышенных местах, куда не доходили воды разливающегося Нила, строили пруды и колодцы. В одном из жизненных наставлений в период Нового Царства (14 – 11 века до н. э.) говорилось, что мужчина, создавая семью, должен построить дом, посадить сад и выкопать пруд. Для подачи и отвода воды из прудов создавалась довольно сложная система каналов и проток, которые соединяли их с Нилом или другими водоемами. Питание прудов могло осуществляться и грунтовыми водами.

В период правления в Египте третьей – четвертой династии фараонов (2 950 – 2 750 годы до н. э.) в 29 км к югу от Каира неподалеку от Вад эль Гарави была построена плотина Садд-эль-Кафара (плотина «язычников»), считающаяся одной из древнейших в мире. Останки ее сохранились до сих пор. Высота ее составляла 14 м, длина гребня – 113 м. Плотина была построена из бутовой кладки и состояла из двух отдельных частей шириной в основании 24 м, поставленных на расстоянии 37 м одна от другой. Пространство между ними было заполнено галькой. Верховой откос плотины был укреплен неотесанными глыбами известняка массой 20 кг, уложенными ступенями высотой по 30 см. Плотина строилась без применения строительного раствора и не имела водослива.

Емкость водохранилища перед плотиной составляла 570 тыс. м³. Основным предназначением плотины было сдерживание наводнений. Однако современные расчеты показали, что первый же большой ливень должен был переполнить водохранилище. Строители не предусмотрели отводных каналов для реки на время строительства, а ядро плотины не было в достаточной мере защищено от эрозии. Отсутствие наносов выше остатков плотины свидетельствует о том, что ее центральная часть была разрушена наводнением, которое произошло на последнем этапе строительства. Плотина была прорвана в средней части, заполненной галькой. Последствия аварии были столь серьезными, что последующие 8 веков египтяне не предпринимали строительства никаких плотин. Это самая старая крупная плотина, известная на сегодняшний день.

Для проведения сельскохозяйственных работ в оптимальные сроки необходимо было знать водный режим Нила. Наблюдения за уровнем реки проводились с начала заселения ее берегов. Отметки уровней делались на прибрежных утесах, на ступенях лестниц, ведущих к воде, на стенах каналов, по которым отводилась вода. Наиболее древние отметки уровней Нила обнаружены на фрагментах памятника 3 500 годов до н. э. Затем было изобретено специальное устройство для измерения уровней воды: воды Нила по каналу отводились в особый водоем или колодец. Отметки уровней делались на стенах водоема или на расположенной посредине него колонне. Такие водомерные посты называли «ниломерами». В Древнем Египте их было более 30 – целая гидрометрическая сеть. Кстати, термин «ниломер» использовался для обозначения водомерных приборов на протяжении многих сотен лет, он сохранился даже в названиях приборов для автоматической записи уровней воды; например в США в конце XIX века применялся «ниломер типа Вайоминг». Наиболее известен до сих пор существующий ниломер на острове Рода (Рауда) вблизи Каира. Ниломер на острове Рода извес­тен с фараоновых времен, однако в дошедшем до нас виде существует с середины IX века. Это одно из старейших архитектурных сооружений ислам­ского периода.

В четырехугольный колодец во­да из реки поступает через три не­больших канала. Посреди колодца – восьмигранный столб с 16 деления­ми по 54 см каждое. К воде ведут каменные ступени. В XIX веке над ниломером был построен остроко­нечный павильон в турецком стиле с резным деревянным потолком.

Ниломер на острове Рода

Египтяне бережно охраняли ниломеры, так как благополучие их жизни зависело от регулярных разливов Нила. Эти разливы иногда были столь значительными, что превращались в наводнения. Катастрофическое наводнение 638 года до н. э. превратило долину Нила в «изначальный океан и безжизненное пространство».

Ниломер

Египтяне создали сигнальную систему, предупреждающую о наступлении наводнений, включающую и храмы с ниломерами. Древнегреческий историк Диодор Сицилийский (90 – 21 годы до н. э.) сообщает, что население Мемфиса оповещалось о наводнениях по показаниям ниломера.

Накануне сезона разлива Нила за его уровнем велись тщательные наблюдения. С измерительных пунктов в верховьях реки посылали лучших гребцов-гонцов с сообщениями о том, на каком уровне стоит вода в реке. Спускаясь вниз по реке, гонцы опережали пик паводка и предупреждали людей о его приближении. Наблюдения за уровнем Нила не прекращались даже в периоды военных действий, политических и религиозных событий.

Одновременно с оросительными мероприятиями в тех местностях, где был недостаток воды, проводилось и осушение мест с избытком влаги, прежде всего – дельты Нила. Еще в III тысячелетии до н. э. здесь был устроен дренаж на заболоченных участках, и началось использование осушенных земель. Проводились также работы по осушению заболоченных земель в долине Нила. В восьмидесяти километрах к юго-западу от Каира находится Файюмская впадина, некогда орошавшаяся водами Нила, но еще до эпохи неолита отделившаяся от его долины.

Канал Бахр Юсуф и Меридово озеро в Файюмской впадине

В пониженной части впадины находится естественное Меридово озеро (сейчас оно называется озером Карун), окруженное заболоченными землями.

Первые попытки осушения Фаюмской впадины начались примерно в 30 веке до н. э. Строители пирамид, фараоны третьей и четвертой династий первыми пытались осушить эти земли, сделать их пригодными для земледелия. Работы эти продолжались несколько веков, однако до XX века до н. э. Фаюмская впадина была заболочена. Завершил эти работы фараон Аменехмет III (1850 – 1800 годы до н. э.). Он восстановил старый рукав Нила, достигавший когда-то Файюмской впадины. Этот рукав называется Бахр Юсуф («рукав Иосифа»).

Современный канал Бахр Юсуф, соединяющий Нил с озером Карун (2005 год)

При разливах Нила вода поступала в озеро, откуда затем распределялась на поля. Для защиты Фаюмской впадины от нильских наводнений была построена земляная плотина высотой 3,25 м, существующая и по сей день. Вторая дамба имела более сложную конструкцию – одна её часть была каменная, а другая – грунтовая с ядром из нильского ила. Для сохранения поступившей в Фаюмскую впадину воды западная часть одного из бассейнов была перегорожена дамбой из кирпича и известняка длиной 3 км.

В условиях орошаемого земледелия в Египте важное значение имело справедливое и равномерное распределение воды между участками поля. Для этой цели использовались мерные сосуды-водомеры. Они появились около трех тысяч лет назад и практически без изменений применяются до сих пор. Например, в североафриканском оазисе Гадамес есть источник воды Аин-эль-Фрас («Кобылий источник») с расходом около 180 м³/час. Вода из источника поступает в распределительный бассейн, а из него – в главный канал и два боковых канала. Для равномерного распределения воды между участками обрабатываемой земли разработана особая система. В колодец на веревке опускают мерный горшок с отверстием в дне и зачерпывают им воду. Горшок поднимают, и вода начинает вытекать из него, она вытекает примерно за три минуты. Этот трехминутный цикл составляет основу распределения воды. Раздатчик определяет, на какой промежуток времени тот или иной земледелец имеет право отвести воду из оросительного канала на свой участок. Когда установленное время истекает, в оросительный канал бросают пучок соломы, который доплывает до орошаемого участка. Получив этот знак, земледелец обязан прекратить полив своего участка и прочистить канал, чтобы вода могла беспрепятственно поступать на следующий участок земли. Такой процесс продолжался до тех пор, пока все земледельцы вдоль оросительного канала не получали воду в количестве, отмеряемом в колодце. Затем весь цикл повторялся, начиная с ближайшего к распределительному бассейну участка земли.

Шумерская цивилизация

Шумеры – народ, заселявший на заре исторического периода междуречье рек Евфрата и Тигра на юге современного Ирака, от гор Армении на севере до Персидского залива на юге. На западе она граничит с сирийско-месопотамской степью, а на востоке – с горными кряжами Западного Ирана. Средняя и южная части Месопотамии представляют собой равнину, созданную наносными отложениями (аллювием) Тигра и Евфрата. От этих двух рек эту местность называли Междуречьем или Двуречьем. Древние греки называли эту страну Месопотамией.

Шумерское царство – первая из известных цивилизаций. Появившись около 6000 лет назад, она обладала всеми признаками высокого развития: открытиями, идеями и философией. В Шумере изобрели колесо и запряжённые повозки (поначалу запрягали ослов). Строительного камня и крупных деревьев в Междуречье не было, поэтому древние шумеры научились изготовлять кирпич из глины, обжигая её. Шумеры создали письменность, здесь впервые появились школы, были составлены первые законы, возникли суды и присяжные государственные советы, здесь зародились музыка, танцы, живопись, медицина, химия, религия, храмы, ткачество. Они первыми начали выращивать пшеницу, лен, горох и виноград. Это ещё и родина начал астрономии: понятие небесной сферы, горизонта и зенита, траектории планет, движущихся вокруг солнца, объединение звёзд в созвездия, названия которых сохранились до наших дней. Шумеры придумали первый календарь: они подсчитали, сколько в году дней, разделили год на 12 месяцев, неделю – на семь дней, сутки – на 24 часа, а час – на 60 минут. А для морской истории важно, что первые лодки и первые морские суда были построены также в Шумере.

Достижения народа Шумера позволили заложить основы западноевропейской культуры.

За несколько тысяч лет до нашей эры на месте Месопотамии шумело море. Евфрат, Тигр, Карун, Керха и множество других рек и речек заполняли его ложе своими наносами. Дельта Евфрата и Тигра заболочена, и в древности ее называли Горькая река. За каждые 100 лет дельта прирастала примерно на 2,5 км в длину. Шли века. Море постепенно отступало все дальше на юг. Так образовались плоская низменность Вавилонии и современный Персидский залив. Этот процесс продолжается и в настоящее время. Кромка морского берега отступает в среднем на 25 м в год.

В VI тысячелетии до н. э. племя древних шумеров, двигаясь с востока, пришло на болотистые низины, лежащие к северу от Суз. Двигаться дальше было невозможно – путь преграждали топи. В середине и во второй половине VI тысячелетия до н. э. кочевыми племенами была освоена Северная Месопотамия.

Средняя и южная части Месопотамии представляют собой равнину, созданную наносными отложениями (аллювием) Тигра и Евфрата, которые, периодически разливаясь, удобряют и орошают землю. Тигр берёт своё начало в горах Армении, к югу от Ванского озера. Истоки Евфрата лежат к востоку от Эрзерума на высоте 2 тысяч метров над уровнем моря. Течение Тигра отличается большой быстротой. Несмотря на то, что Тигр на 750 км короче Евфрата, он несёт вдвое больше воды, чем медленно текущий Евфрат, длина которого достигает 2600 км.

В глубокой древности, как и ныне, Евфрат и Тигр ежегодно разливались, затопляя свои широкие поймы. Они часто меняли русло, их воды заболачивали огромные пространства. Страна представляла собой хаотическое смешение воды и суши. Плавни и непроходимые джунгли, заросшие гигантским тростником, чередовались с выжженными солнцем и покрытыми солончаком участками пустыни. Низменность была заражена холерой, дизентерией, малярией, тропической лихорадкой. Человека на каждом шагу подстерегали хищные звери, ядовитые змеи и скорпионы. В воздухе вились тучи комаров, гнуса и песчаных мух. Это был не райский сад, а болотный ад.

Для того чтобы выжить люди должны были научиться преобразовывать неприветливую природу. И они сделали это! Проходили века, рождались и умирали поколения, а борьба с могучими силами природы продолжалась. Люди отделяли сушу от воды. Они создавали свою страну. В этом титаническом труде на рубеже IV и III тысячелетий до н. э. родилась шумерийская цивилизация, наряду с египетской древнейшая на земле.

В долине Междуречья круглый год проводились (и до сих пор проводятся) различные мелиоративные работы. Строились колодцы, каналы, возводились дамбы, плотины, колодцы, велась активная борьба с засолением почв. И все это происходило на севере Месопотамии, где орошение можно было проводить только за счет дождей и снегов.

Позже племена шумеров (так называемой хассунской культуры) продвинулись на юг. На южной оконечности Месопотамской низменности ими были основаны поселения, следы которых обнаружены археологами. Эти опорные пункты контролировали пути торговли медью, о чем свидетельствуют детали керамики допотопного периода. Распространение племен на юг, в болотистые равнины, было связано со строительством там системы осушения и орошения. В Южной Месопотамии в последней трети V и первой половине IV тысячелетия до н. э. уже существовала система каналов. Во второй половине IV тысячелетия до н. э. все большее развитие получает орошаемой земледелие, обеспечиваемое необходимыми сооружениями: каналами, плотинами, дамбами.

Развитию земледелия особенно благоприятствовало плодородие почвы, обилие воды и естественных удобрений, которые приносили с собой реки. Однако население должно было приложить много труда, чтобы превратить болотистые области земледельческие культурные районы. Сначала надо было осушить сплошные болота, а затем регулировать разливы рек и создать систему искусственного орошения, которая позволяла равномерно распределять по всей стране воду реки во время наводнения. Поэтому задачей первых общин, образовавшихся на территории южной части Месопотамии, было устройство целой сети искусственного орошения. Несмотря на то, что уже в глубокой древности в Месопотамии была создана густая сеть оросительных каналов, техника изготовления сельскохозяйственных орудий отличалась большой примитивностью и застойностью. В течение тысячелетий для обработки земли пользовались простейшей мотыгой, особой бороной для разрыхления почвы и первобытным плугом, столь же примитивным, как и плуги старокитайской конструкции, которые взрывали землю, как свинья.

После того, как около 3050 года до н. э. воды всемирного потопа отступили, люди, оставшиеся в живых, возвратились на равнины и заново отстроили разрушенные города.

Наводнения были постоянной опасностью и если они происходили одновременно на обеих реках, то приносили с собой значительные бедствия. Недаром рассказу о всемирном потопе и Ноевом ковчеге положил начало великий потоп в Шумере.

Берега Евфрата ниже берегов Тигра, поэтому Евфрат затопляет значительно большую территорию и разлив его длится дольше, чем разлив Тигра, продолжаясь с середины марта до сентября. Русла обеих рек переместились в течение истекших пяти тысячелетий. Древние города Шумера и Аккада, как, например, Сиппар, Киш, Ниппур, Шуруп-пак, Урук и Ларса, были расположены на берегах Евфрата, как на то указывают сохранившиеся надписи. Ныне же развалины этих городов лежат к востоку от современного русла Евфрата. Тигр также переместил своё русло. Его течение отклонилось к северо-востоку. Таким образом, обе реки были ближе друг к другу, чем сейчас. Тем самым и территория равнины, доступная орошению, была несколько меньше. Периодические разливы Тигра и Евфрата, обусловленные таянием снегов в горах Армении, имели определённое значение для развития земледельческого хозяйства, основанного на искусственном орошении. Шумер, расположенный на юге Двуречья, и Аккад, занимавший среднюю часть страны, несколько отличались друг от друга в климатическом отношении. В Шумере зима была сравнительно мягкой, здесь могла расти в диком виде финиковая пальма. По климатическим условиям Аккад ближе к Ассирии, где зимой выпадает снег.

Главной формой хозяйства в эту эпоху было земледелие, основанное на искусственном орошении. Поэтому одной из важнейших функций древнейшего рабовладельческого государства была функция организации и поддержания в порядке ирригационной сети. Правители и цари древнейших, а также и более поздних государств Шумера и Аккада всюду в своих надписях с гордостью говорят о своих заботах, о расширении и поддержании в порядке сети искусственною орошения. Эти заслуги они перечисляют наряду с военными победами, признавая тем самым, то громадное значение, которое имела ирригация в жизни страны. Так, Римсин, царь Ларсы (XVIII век до н. э.) сообщает в одной надписи, что он выкопал канал, «который снабдил питьевой водой многочисленное население... который дал изобилие зерна... вплоть до берега моря». Он его выкопал и превратил свою область в земледельческий район.

Организация больших оросительных работ, развитие древнейшей меновой торговли с соседними странами и постоянные войны требовали централизации государственного управления. На первые тенденции к централизации административной власти в древнем Шумере указывают функции верховного чиновника, носившего титул «нубанда». Этот чиновник, титул которого встречается в надписях, происходящих из Лагаша и относящихся к 24 веку до н. э., сосредоточивал в своих руках управление всей хозяйственной жизнью страны. Обязанности и полномочия нубанды были весьма широкими. Судя по надписям, относящимся к этому времени, нубанда ведал земледельческими работами, в частности теми, которые были связаны с системой искусственного орошения.

В XVIII – XXVI веках до н. э. во всей южной части Месопотамии была создана единая хорошо разветвленная оросительная сеть. В управлении (администрировании) системами орошения все большее значение приобретали храмы и их жрецы.

Обладая плодородными землями, шумеры со временем поняли, какие высокие урожая можно получать, если осушить болота и провести воду к сухим участкам. Орошение полей в Междуречье было сложным делом. Когда по каналам поступало слишком много воды, она просачивалась под землю и соединялась с подземными грунтовыми водами, а они в Междуречье соленые. В результате соль вместе с водой выносилась на поверхность полей, и они быстро портились; пшеница на таких землях вообще не росла, да и рожь с ячменем давали невысокие урожаи. В конце концов, засоленные поля просто забрасывали или же пасли на них овец. Шумеры далеко не сразу научились определять, сколько воды нужно для правильного полива полей: излишек или недостаток влаги были одинаково плохи. Поэтому в итоге в Шумере сложилась такая система управления земледелием, при которой орошением полей разумнее было руководить из одного места, а не доверять каждому крестьянину прорывать оросительные канавы, как ему вздумается.

Около 4000 года до н. э. в Шумере развивается техника плавки золота и меди, около 3400 года до н. э. в Шумере изобретено колесо. Около 3300 года до н. э. развивается письменность в виде глиняных табличек с клинописью. Шумерская клинопись на глиняных табличках – древнейшие письменные документы, известные в мире. И на этих табличках встречаются надписи, относящиеся к сфере мелиорации и гидротехнического строительства.

Наличие гидротехнических сооружений учитывалось и при проведении военных действий. Так, известно, что около 2400 года до н. э. во время войны правителя города Лагаша с соседними городами враждующие стороны несколько раз разрушали плотины на Евфрате, вызывая искусственные наводнения, которые приводили к затоплению полей и населенных мест. Это существенно влияло на исход военных действий.

К началу III тысячелетия до н. э. относится шумерский литературный памятник, носящий название «Земледельческий альманах». Облечен он в форму поучения, даваемого опытным земледельцем своему сыну, и содержит указания, как сохранять плодородие почвы и приостановить процесс ее засоления. В тексте также дается подробное описание полевых работ в их временной последовательности.

В связи с задачами, возникавшими в сельском хозяйстве, при строительстве зданий, каналов, сооружений на оросительных системах развивалась математика. В принятых тогда магических представлениях число 6 считалось счастливым, также как и кратные ему числа 12, 36 и т. д. В начале II тысячелетия до н. э. в Месопотамии сложилась шестидесятеричная система исчисления. Использовались шестидесятеричные дроби. Некоторые следствия этой системы используются и сейчас. Например, деление часа на 60 минут, минуты – на 60 секунд, деление окружности на 360 градусов.

Начиная с 27 века до н. э. северная часть Месопотамии была заселена аккадцами. Самым древним городом, основанным семитами в Месопотамии, был Аккад, позднее столица государства с тем же названием.

В 24 – 23 веках до н. э. правитель Саргон, возглавлявший государство 55 лет, в результате долгих войн объединил Северную и Южную Месопотамию и создал единое государство. Следствием стало создание единой оросительной сети. Около 2200 года до н. э. в результате вторжения горных племен гутиев (кутиев) оросительные системы были разрушены.

На глиняных табличках шумеров уже в III тысячелетии до н. э. встречается изложение законов того времени, среди которых есть и законы, описывающие отношения людей в процессе земледелия и мелиорации. Например, такие:

«Если человек поле другого человека воде дал затопить, он отмерит (хозяину поля) три гура ячменя за каждый ику поля». Пересчет указанных мер веса и площади приводит к следующим соотношениям: за один гектар поля – от 15 до 18 центнеров ячменя. Видимо такое соотношение соответствовало тогдашним средним урожаям.

Еще одним свидетельством умения шумеров проектировать и строить гидротехнические сооружения является клинописная табличка из города Ура, датируемая XVIII веком до н. э., хранящаяся в Британском музее. На ней помещены 16 задач, касающихся плотин, стен, колодцев, водяных часов, земляных работ. Например, одно из заданий предлагает построить плотину с сечением в форме равносторонней трапеции при следующих исходных данных: основание трапеции равно b, откос – α, площадь сечения A, требуется вычислить ширину плотины поверху a. Приведено и решение задачи в виде уравнения . В другой задаче, помещенной на этой же табличке, задается a, требуется найти b из этого же уравнения.

Живущие по соседству с Шумером семитские племена стремились овладеть его богатствами и около 2000 года до н. э. в Шумер вторглись семитские племена амореев. Они разрушили шумерскую цивилизацию и создали на месте старых городов новые царства. Два из них – Вавилонское и Ассирийское царства – превратились в могущественные государства.