בחודש פברואר 2010 נערכה חפירת הצלה בעין שולמית שבשמורת עין גדי (הרשאה מס' 5855-A; נ"צ 236989-7069/597446-500), לקראת עבודות לחידוש צנרת התפיסה של המעיין. החפירה, מטעם רשות העתיקות ובמימון רשות הטבע והגנים, נוהלה על ידי א' שמואלי, בסיוע י' אל-עמור (מנהלה), ב' אנטין, נ' זאק וא' האג'יאן (מדידות ושרטוט), א' אלג'ם (GIS), א' פרץ (צילום), פ' פביאן (תיארוך כלי חרס) וא' לידסקי-רזניקוב (ציור חרסים). תודות לעובדי רשות הטבע והגנים ד' גרינבאום, ס' עזזמה, צ' צוק, י' קזס וע' ששון, לאנשי ענף המים בקיבוץ עין גדי י' רוט וא' שחל, וכן לג' הדס, י' חיימי, ד' נחליאלי וע' שחר.
עין שולמית הוא אחד מארבעת המעיינות הנובעים בנווה המדבר עין גדי. המעיין נמצא על המצוק הדרומי של נחל דוד, בגובה של 200 מ' מתחת לפני הים, והוא מרוחק כ-160 מ' מצפון-מזרח למקדש מן התקופה הכלקוליתית (איור 1). איכות מי המעיין גבוהה, והם משמשים בחלקם את מפעל 'מי עין גדי' וחלקם זורמים לנחל דוד. נווה המדבר עין גדי הוא הנווה הגדול ביותר במדבר יהודה. שפע המים משך את האדם להתיישב במקום כבר בתקופה הכלקוליתית ולאחר מכן ברצף מתקופת הברזל ועד לתקופה האסלאמית הקדומה. בימי הבית הראשון ובתקופה ההלניסטית התרכז היישוב דרומה יותר בתל גורן. החל מסוף ימי הבית השני נבנה יישוב על שלוחה שבין נחל דוד לנחל ערוגות; היישוב בעין גדי שימש אז בירת המחוז.
בשנים 1956–1957 אותר סמוך לעין שולמית קטע של אמת מים שהוליכה אל כמה בריכות (י' נווה, תשי"ח. תולדות עין-גדי לאור הסקר הארכיאולוגי. עמ'
21, איור 1. בית ספר שדה עין גדי). בסקר של המערכות החקלאיות בסביבת עין גדי בשנים 1965–1984 אותרו במדרון הנחל ממזרח למעיין שש בריכות אגירה (עתיקות 50: *1–*20, איור 2), שהוזנו מעין שולמית באמצעות אמה. במסגרת סקר מפת עין גדי (147) נסקרה שוב האמה ואחת מבריכות האגירה נחפרה. אמה זו נבנתה כך שתוכל להתגבר על הפרש גבהים ניכר של כ-160 מ' ולהזרים מים לבריכות בשטחים חקלאיים לרגלי המצוק (ג' הדס, תשס"ג, חקלאות השלחין בנווה עין גדי ומקבילותיה בנאות המדבר סביב ים-המלח בתקופה הרומית-ביזנטית. חיבור לשם קבלת תואר דוקטור. האוניברסיטה העברית. ירושלים. עמ' 59–60).
בשנות ה-80 של המאה הכ' נבנה מעל עין שולמית מבנה בטון, הכולל פיר (כ-4 מ' עומק) שבבסיסו תעלה, המזרימה את מי המעיין למפעל המים שבקיבוץ ולנחל דוד. לרגלי פיר הבטון השתמרה חלקית בריכת אגירה בת-ימינו מבטון, שנבנתה על שרידי אמת המים הקדומה.
החפירה נערכה בקטעים של אמת המים הקדומה, שהוליכה מעין שולמית. קטעי האמה נחשפו מתחת למפלס של חלוקי נחל (כ-0.5 מ' עובי), שנערם בעקבות התמוטטות המצוק. נראה כי בשל מיקומה של האמה במדרון תלול חלקים ממנה התמוטטו. נחפרו שלושה קטעים של האמה (C–A; איור 2) סמוך לנביעה ונסקר קטע נוסף של האמה (D), ממזרח לנביעה, המוליך אל בריכה פתוחה.
קטע A. במרחק של כ-12 מ' מהמעיין נחפר קטע של האמה (12.5 מ' אורך; איור 3). בתחילת קטע זה פונה האמה בזווית של 90° לכיוון דרום-מזרח והיא נמשכת בקו גובה אחיד. האמה נבנתה בתוך תעלת יסוד (0.2 מ' עומק), והיא הושתתה על קונגלומרט של אבני נחל. צורת האמה דמוית Uבחלק המערבי של קטע זה (L108; רוחב כולל 0.8 מ', רוחב פנימי 0.25 מ'). דופן האמה נבנתה בחלק זה באבני גוויל בינוניות, והיא השתמרה לגובה של 0.3 מ', וקרקעית האמה נבנתה מחלוקי נחל. האמה דופנה מפנים בלוחות חרס מעוגלים (0.2×0.4 מ', 1.2 ס"מ עובי), דמויי רעפים, שהונחו זה על זה בחפיפה של כ-5 ס"מ (איור 4). הלוחות התגלו שבורים, וייתכן כי נשברו במכוון כדי להתאימם למידות האמה. הלוחות חוברו לאמה בחומר מליטה לבן-אפור.על גבי הלוחות התגלתה שכבה של טרוורטין, המלמד כי באמה זרמו מים. בחלק המזרחי של קטע A בניית האמה וגודלה שונים (L111, רוחב כולל 1.2 מ', רוחב פנימי 0.5 מ', גובה 0.5 מ'). דופן האמה נבנתה גם כאן באבני גוויל, אך היא דופנה כנראה בטיח שלא השתמר. קרקעית האמה נבנתה בחלוקי נחל. בתוך האמה התגלתה בחלק זה אבן אחוזה בחומר מליטה (0.4×0.4×0.8 מ'), שחסמה חלקית את מעבר המים באמה. ייתכן כי האבן הונחה במקום במתכוון כדי להפסיק את השימוש באמה. אפשר שחלק זה של האמה נבנה בשלב מאוחר לחלק המערבי שדופן בלוחות חרס.
קטע B. במרחק של 1.2 מ' מקטע A נחשפה עימה מוארכת של אבני שדה במגוון מידות (L116; אורך 5 מ', רוחב 1.5 מ', גובה 0.4 מ'), כנראה שרידי האמה.
קטע C. במרחק של 5 מ' מקטע B נחשף קיר (W1; אורך השתמרות 2.5 מ', גובה 1 מ'; איור 5). נראה שזהו קיר תמך של האמה, שנבנה בעקבות שינוי כיוון האמה שגרם ללחץ מוגבר של המים בנקודה זו. הקיר הושתת על שכבה של חלוקי נחל (כ-0.2 מ' עובי) ונבנה מאבני גוויל במגוון מידות שלוכדו בחומר מליטה לבן-אפור. מדרום לקיר נחשפה חציבה רדודה (L114; אורך 1.2 מ', רוחב 0.4 מ', גובה 0.1 מ') – חלק מתעלת היסוד של האמה. ממזרח לקיר 1 ניכרים שרידי חציבה של תעלת היסוד של האמה לאורך 2 מ' נוספים; החציבה בקטע זה השתמרה לגובה של כ-0.7 מ'. נראה שקיר 1 נמשך מזרחה לאורך 6 מ' נוספים. במרחק 6.5 מ' מדרום-מזרח לקטע C הובחנו שרידים של דופן האמה
(L119 ;C1; אורך 1.5 מ', רוחב 0.5 מ', גובה 0.8 מ'), ובהם שתי אבני גוויל גדולות מכוסות בשכבה דקה של טרוורטין. קטע זה לא נחפר.
קטע D. במרחק של 50 מ' מדרום-מזרח לקטע C תועד קטע נוסף של האמה (33 מ' אורך, 0.7 מ' רוחב כולל, 0.3 מ' רוחב פנימי). האמה נבנתה באבני גוויל וכיוונה צפון–דרום. היא מסתיימת בבריכת מים רבועה פתוחה (6×12 מ'), שנבנתה באבן. לא אותר פתח ההזנה של הבריכה.
הפרש הגבהים של קרקעית האמה בקטעים C–A הוא 1.81 מ'. אורך קטע זה הוא 18 מ' ולכן שיפוע האמה הוא 10 אחוזים. נראה כי השיפוע הגבוה של האמה בקטע זה נובע מכך שהיא נבנתה על המדרון התלול של נחל דויד. הפרש הגבהים בין תחילת האמה לבין הבריכה הפתוחה שבסוף קטע D הוא 4 מ'. אורך האמה הוא 160 מ' ולכן השיפוע הכללי של האמה הוא 2.5 אחוזים.
בחפירה התגלו כמה שברים של כלי חרס, ובהם סירי בישול סגורים שלהם שפה מעובה כלפי חוץ וידית מן השפה לכתף (איור 6: 1, 2), הנפוצים במאות הא' לפסה"נ והא' לסה"נ, מכסה סיר בישול שלו שפה ישרה (איור 6: 4), המתוארך לתקופה הרומית הקדומה, וקנקן FBW שלו שפה משולשת נוטה החוצה וידית מהשפה לכתף (איור 6: 3), הנפוץ מאמצע המאה הו' ועד ראשית המאה הח' לסה"נ. כן התגלו שברי לוחות חרס (איור 6: 5), ששימשו לקירוי דופנות האמה.
הממצא הקרמי בחפירה התגלה בשכבת הקרקע שכיסתה את האמה, שנסחפה מחלקו העליון של המצוק. ממצא זה מלמד על פעילות שהתקיימה במקום למן התקופה הרומית הקדומה ועד לתקופה הבזנטית. באשר לדיפון האמת בלוחות חרס – אין בארץ דוגמה נוספת לדיפון זה. לוחות חרס אלה דומים לרעפי חרס ששימשו לקירוי מבני ציבור בתקופה הביזנטית.
אמות המים הראשונות בעין גדי נבנו לדעת י' פורת בימי החשמונאים והיו בשימוש עד התקופה הביזנטית (עתיקות 50: *1–*20). פורת תיארך טיח שדיפן את הבריכה שבקצה קטע D בחפירה זו על סמך חלוקת הטיח לטיפוסים על פי תקופות, והוא מציע כי האמה שמוליכה מעין שולמית נבנתה בימי החשמונאים. ג' הדס ערך חפירות בבריכות שלאורך האמות, והוא מציין כי קשה לתארך את תקופת השימוש במערכות ההשקיה מכיוון שנערכו בהן תיקונים רבים במהלך השנים. עם זאת הוא מציע כי תחילת השימוש במערכות ההשקיה הייתה בסוף התקופה ההלנסיטית אך רובן נבנו במאות הד'–הו' לסה"נ. הדס מציין כי בטיח הבריכה שבקצה קטע D (בריכה ה' על פי הדס) התגלו כלי חרס מהתקופה הביזנטית, שכללו שבר שפת קנקן מטיפוס 'קנקני עזה' (ג' הדס, תשס"ג. עמ' 60–61, 279–280, איור 29: 10–13).
על סמך תוצאות החפירה אפשר להניח כי מערכת המים שנחפרה נבנתה בתקופה הרומית הקדומה והייתה בשימוש עד לתקופה הביזנטית. במהלך תקופה ארוכה זו נערכו במערכת שינויים, ונראה כי דיפון האמה בלוחות חרס נעשה בשלב האחרון לשימושה.