由于资源水平和技术能力的限制，在古代挖凿和修建运河可不是一件容易的事。在古代美索不达米亚，苏美尔和巴比伦的工程师们便面临着许多困境。首先，运河的坡度就要求非常讲究和严格，由于不可能拥有大型机械设备创造动力抽水，运河没有坡度水就不能顺畅下流，如果坡度太大水流湍急，则水流要么冲垮河床无法循着河道流入田地，要么直接冲毁庄稼。如果河道坡度不够，水流过于平缓，就会有淤泥不断地沉积下来，影响河水的流动。如果芦苇借机疯狂地生长，情况就更加麻烦。因此，勘察地形和设计河道便是美索不达米亚工程师们首要的必修课。然后，他们必须设计一些必要的装置，对整个运河系统起到调节和控制作用。此外，筑堤护河、疏浚河道以及清除芦苇等工作也不可或缺。
图9.17 根据浮雕作品绘制的亚述人的灌溉设计示意图
在运河工程设计方面，必须要提及的是人工水闸。美索不达米亚人在河流注入运河的入口处设置了人工水闸，调节和控制着河水流入运河体系。当河水的水位降低到入口点以下时，就必须想办法把河水的水位提升，于是美索不达米亚人便发明了名为桔槔的神奇装置。可以让生活在几千年前的美索不达米亚人引以为傲的是，这种装置至今仍在近东地区使用着，它就是众所周知的在阿拉伯语里被称为“沙杜夫”（Shaduf）的东西。桔槔是一种像跷跷板一样的装置，简单地说，它的设计首先就是在一根长杆的两头分别安装上一只空水桶和一个作用类似砝码的东西，这个起砝码作用的东西可以是一条装满黏土或碎石的口袋，也可以是其他类似的东西。然后，把两端安置了空水桶和“砝码”的长杆安装在一个简易的木体框架上，让其处于可以活动的状态，可以上下摆动和自由旋转。它的工作原理就是先通过长杆把空水桶放入河水中，然后通过不断地给“砝码”加重，使装满河水的水桶不断提升，待提升到一定的高度时，再通过旋转功能将桶中的河水倒入运河之中。除了使用这种桔槔装置将河水运送到运河之中外，将水从一条主要运河输送至小运河中，桔槔同样发挥着作用。
新巴比伦王国的尼布甲尼撒二世为自己的宫殿建设可谓煞费苦心，居然别出心裁地把一种水泵装置应用其中。为了提高供水速度，他在他那座著名宫殿的基底部位安装了一种链条式水泵，将一连串的水桶系在一条长长的金属链条上，当下面的水桶装满水时，上面的水桶已经将水倒空了。
（二）地下暗渠
作为欧洲文明的古典根基之一，古代罗马人在很多方面享有盛誉，其中就包括至今在欧洲的一些地方仍然可见的地上和地下导水沟渠。然而，公平地说，无论是地上还是地下导水沟渠，这可不是罗马人的发明，在这方面，美索不达米亚人当之无愧地是他们的祖先。
