灌漑
灌漑の水源としては、地下水を湧水あるいは井戸を使って利用する場合、川・湖・ため池などの地表水を利用する場合、何らかの廃水を浄化したり塩水を淡水化して利用する場合などがある。地表水を使った特殊な灌漑法として洪水灌漑または拡水と呼ばれる技法がある。これは、普段は水が流れていない乾燥した河床(ワジ)を複数連結したネットワークを形成しておき、洪水の際にそこにあふれた水を誘導して広いエリアに供給する方法である。洪水灌漑は灌漑技法の一種だが、一般に雨水採取による植物の栽培は灌漑とはみなされない。雨水採取とは、建物の屋根や未使用の土地に降った雨水を集めて利用する技法である。
水鳥の生息環境である湿地帯を保護する目的のラムサール条約は、人工湿地としての灌漑農地や用水路も対象としている。国内では宮城県の蕪栗沼周辺水田と兵庫県の円山川下流域周辺水田が灌漑耕作湿地として登録されている。
歴史まちづくり法は文化財単体ではなく、周辺環境も含めた歴史を中核に据える市街地整備計画を目的としており、認定されると歴史的風致維持向上地区として国から支援や特別措置を受けられる。群馬県甘楽町が、かんがい施設遺産となった雄川堰を中心とした歴史的風致維持向上地区となっている。また所管官庁の国土交通省は、歴史まちづくり法による「地域用水環境整備事業」を推進している。
地表灌漑システムでは、水が耕作地の地表を重力に従ってゆっくり流れ、地面を濡らし地中に浸透する。畦間灌漑、ボーダー灌漑、水盤灌漑などがある。水田のように耕作地全体がほぼ水没する場合は湛水灌漑と呼ぶ。歴史的には最も古くからある灌漑法である。
灌漑水路から一定周期で畑地に冠水する。作物に吸収されずに灌漑水路面と耕地表面で無駄に蒸発する灌漑用水ロスが最も大きく、塩害も起こしやすい。20世紀に入ってダムが造られ大規模に行われるようになった。
水田灌漑のうち、常時水流から水を取水して田畑に満たすものを掛け流し灌漑、水が満ちれば取水を止めて、しばらくしてから再び取水するものを間断灌漑と呼ぶ。掛け流し灌漑は水量のロスが大きく、また山間地などで流水の水温が低い場合は特に取水口付近の稲の生育が悪くなりやすい。間断灌漑の利益と損失はこの逆であり、水量が節約でき水温を高温に保つことができるものの、水温が高温になりすぎるとやはり稲の生育が悪くなる。このため、併用またはその土地の状況に応じて灌漑方式が選択される。また、上の田から下の田へと水を供給する灌漑を田越し灌漑という。
新石器時代以降メソポタミア北部の山麓の傾斜地で天水依存の農業(天水農業)が行なわれていたとされる。しかし、紀元前3000年ごろ、気候の変化によって水源を求めてチグリス・ユーフラテス河の下流平地部へと移住した。
しかし下流の平地部は、上流の山岳地帯での春の雪解け水に起因する、突然の洪水や河川氾濫に見舞われる氾濫原であった。そのため、溢流を制御し、溢流した河川水を蓄えるため池を作り、各耕地に配分する用水路を作る公共事業を行なうことが都市国家の宿命であった。ただし、この水は飲料水等の生活用水にも使用された。
この地域は降水量は少ないものの温暖なため、用水が確保されれば多くの収量を得た。
この灌漑も氾濫水を使用する灌漑であるが、貯水池(ため池)を作り水路で配分する点がエジプトと異なる。そして、ため池や用水路などの農業生産基盤は農地と共にしばしば収奪の対象とされ、騒乱のたびに灌漑排水システムは破壊、そして再建された。また、乾燥と暑熱による水分蒸発によって耕地の塩類集積を招き、生産力が低下して文明の衰退を招いた。