Вопрос о необходимости комплексного использования вод Севана изучался еще до установления советской власти в Армении. В 1910 г. инженер–строитель Сукиас Манасерян, участвовавший в работах спасения Аральского моря от бедствия, публикует работу, в котором предлагает снизить скорость испарения из озера Севан, на которое приходилось 88% доходов озера, и, таким образом, использовать сэкономленную воду в оросительно–энергетических целях. Манасерян предложил снизить уровень озера на 50 метров, в результате чего Большой Севан высохнет, а глубина Малого Севана уменьшится до 50 метров. В результате поверхность озера уменьшится в 7 раз, соответственно, приведя к значительному снижению испарения.
Проблема, поставленная Манасеряном, позже стала известна как «Проблема Севана» и была реализована с созданием Севан–Разданского каскада.
Первый этап проекта, рассчитанный на 50 лет, включал упомянутое искусственное понижение уровня озера на 50 метров. На втором этапе необходимо было прекратить использование многовековых водных ресурсов и установить новый, стабильный водный баланс озера Севан с ежегодным оттоком в 700 миллионов кубических метров.
В соответствии с этим, в 1920–е годы был разработан двухэтапный технический проект использования озера – «Севан–Разданский оросительно–энергетический комплекс».
Предусматривалось, что в результате программы орошаемые земли Араратской долины и предгорных районов увеличатся не менее чем на 100 тысяч. гектаров, республика ежегодно получит более 2 млрд кВтч электроэнергии.
Программа стартовала в 1933 году. Уровень озера снизился на 19,6 метра из–за промышленной эксплуатации в 1933–2000 гг., а объем уменьшился с прежних 58,5 миллиарда кубометров до 32,5 миллиарда кубометров. Из 26 миллиардов кубометров воды 65% было использовано для производства энергии, а 35% – на орошение. Со дна озера расчищено 25 тысяч гектаров.
Благодаря построенной в те годы системе оросительных каналов, орошались десятки тысяч гектаров засушливых земель. Для этих целей ежегодно из Севанаы сбрасывалось 1,200 млн куб. м вода, в результате чего уровень озера постепенно снижался.
Индикаторы | 1936г. | 2000г. | Разница |
Максимальная глубина (м) | 98.7 | 79.7 | -19% |
Средняя глубина (м) | 41.3 | 26.8 | -35% |
Площадь (кв. км) | 1,416.2 | 1,238.8 | -12.5% |
Объем (куб. км) | 58.48 | 33.20 | -43.2% |
Уровень (м) | 1915.97 | 1896.65 | -19.32 մ |
Параллельно с реализацией проекта стали обозначаться его негативные последствия для окружающей природной среды. Существенное изменение природного режима озера привело к серьезному нарушению экологического баланса физико–географических явлений озера и его водосбора, сложившегося тысячелетиями.
Специальная, постоянно действующая Закавказская экспедиция была создана для глубокого и всестороннего исследования вопроса, под руководством геолога академика Ф. Ю. Левингсона-Лессинга, который предоставил обширный материал относительно изменения климата, гидрологии, водного баланса, морфометрии поверхности, почв дна озера, почвенного и растительного покрытия бассейна, а также возможных изменений в природной среде в из-за понижения уровня озера.
Учитывая возможные опасности понижения уровня озера, в республике были построены тепловые электростанции, работающие на газе или другом топливе, что значительно сократило сток из озера для энергетических целей. Для улучшения стабильности уровня озера Севан и минимальных энергетических и оросительных потребностей, возникла необходимость подпитывать озеро из других источников. Было принято решение о строительстве тоннеля Арпа-Севан, который должен был транспортировать 250 миллионов кубометров воды в год из реки Арпа в озеро Сана.
Строительство комплекса Арпа-Севан началось в марте 1963 года по решению Центрального комитета и министерства энергетики и электрификации СССР. Это беспрецедентное сооружение (48,3 км) в истории отечественного тоннельного строительства, тоннель Арпа-Севан, было сдано в эксплуатацию 21 марта 1981 года. Это остановило понижение уровня озера, озеро перешло в следующую стадию своего развития.
С 2002 года годовой водный баланс озера в основном был положительный и начался процесс непрерывного повышения уровня озера.
К концу 2020 года уровень озера составил 1900,63 м над уровнем моря. Согласно решению правительства, принятому в 2010 году, уже в 2029 году он должен достичь своего максимального показателя – 1903,5 м.
Параллельно с программой повышения уровня воды были сокращены объемы сброса воды из озера Севан в оросительных и энергетическихи целях.
Закон, принятый Национальным Собранием РА в 2019 году, запрещает сброс более 170 миллионов кубометров воды в год из озера Севан, кроме как в засушливые годы.
Объемы производства электроэнергии Севан-Разданского каскада соответственно снизились, составив в среднем около 400 ГВтч в год вместо запланированных 2300 ГВтч. Тем не менее, Севан-Разданский каскад продолжает играть важную роль для всей энергосистемы Армении, обеспечивая стабильность системы и производя около 7-10% от общего полезного отпуска электроэнергии в республике.
Севан-Разданский каскад состоит из 7 гидроэлектростанций, расположенных вдоль реки Раздан.
Река Раздан берет свое начало от озера Севан и имеет большое падение. Начиная с высоты 1900 метров, она течет в сторону города Ереван. Рядом с городом Раздан принимает справа приток Мармарик. Достигнув села Кахси, падение реки постепенно увеличивается, она входит в глубокое ущелье и выходит в Араратскую долину. Длина реки 146 километров, она впадает в Аракс на высоте 800 метров над уровнем моря. Таким образом, река имеет падение более тысячи метров, что обусловлено благоприятными условиями с точки зрения строительства гидроэлектростанций.
Первыми шагами по освоению гидроэнергетического потенциала реки Раздан были Ереванские гидроэлектростанции 1 и 2, построенные в 1926 г. и 1929 г., которые удовлетворяли потребности малых производственных предприятий Еревана того времени. Эти станции были построены на Арташатском оросительном канале, который берет начало от реки Раздан.
Однако по мере роста промышленности росла потребность в большее количество электроэнергии. По программе орошения и энергетики озера Севан было предложено строительство Севан-Разданской энергосистемы, которая, с одной стороны, обеспечит необходимую электроэнергию, а с другой стороны, даст толчок получения высокого и стабильного урожая сельскохозяйственных культур в Араратской долине. Плодородная почва здесь, благоприятные климатические условия в короткие сроки могли создать большие возможности для развития сельского хозяйства. В те годы решался только вопрос об орошении земель Октемберянского района, а в остальных районах Араратской долины не хватало оросительной воды. Получение урожая в основном зависело от климатических условий, чередования засушливых и влажных лет.
В 1933 году начался расширенный отток воды из озера Севан по реке Раздан. Среднегодовой сток реки Раздан увеличился примерно в 14 раз. Одновременно было построено несколько оросительных каналов, началось строительство Канакерской ГЭС, которое было завершено в 1936 году. В дальнейшем установленная мощность Канакерской ГЭС была значительно расширена. Канакерская ГЭС когда-то была самой высоконапорной станцией в Советском Союзе.
В 1940 году началось строительство главной станции каскада - Севанской ГЭС, которое было остановлено в годы Великой Отечественной войны и завершилось в 1949 году. Узел водозаборных сооружений Севанской подземной озерной гидроэлектростанции представляет собой сложное оригинальное гидротехническое сооружение, которое урегулирует распределение воды по всем электростанциям и оросительным каналам.
Севанская ГЭС с ее уникальной структурой считается одним из величественных сооружений и достопримечательностей Армении. 320 ступеней, спустившихся к подземной озерной гидроэлектростанции, и лифт ведут на подземную трехэтажную станцию. На нижнем этаже расположены турбины, а наверху, на верхнем этаже, - регулирующая комната.
Строительство плотины было завершено в 1948 году, до этого воды озера Севана, обходя только что построенную озерную ГЭС, впадали в реку Раздан. Когда строительство станции было завершено в первой половине 1949 года, эти воды была направлена на турбины станции.
По первоначальной программе, Севанская ГЭС должна была работать только на первом этапе проекта «Севан-Разданского оросительно-энергетического комплекса». После 50-метрового падения уровня озера турбины станции должны были заменить на более маленькие.
В 1953 году был введен в эксплуатацию самая крупная гидроэлектростанция каскада – Аргельская ГЭС (ранее – Гюмушская). Она была одной из крупнейших гидроэлектростанций Советского Союза. В 1956 году завершилось строительство Арзнийской ГЭС со станцией, выдолбленной в скале. Перед вводом этой станции в эксплуатацию Гидроэнергетическим институтом Армянской ССР во втором тоннеле был проведен расчет коэффициента гладкости бетонной поверхности тоннеля, во время которого впервые в Советском Союзе был применен аэродинамический метод. С этой целью в тоннеле был запущен двигатель самолета ЛИ-2.
В дальнейшем были построены другие станции: в 1959 г. – Разданская (Атарбекянская) ГЭС, в 1960 г. – Ереванская ГЭС 3, и в конце, в 1962 г. – новая Ереванская ГЭС 1. В 1960-е годы планировалось строительство еще трех гидроэлектростанций: ГЭС Верин Аргаванда, Неркин Аргаванда и Норагавита, но эти станции так и не были построены.
На водной базе Севан-Разданского каскада были построены также оросительные системы Арташата, Нижнего Раздана, Норка, Котайка, Арзни-Шамирама, Алапарса и другие. Воды, отпущенные из Севана и текущие по реке Раздан, в целом орошают около 70% обрабатываемых земель в Армении.