Почему вокзал в Омске на петле и стоит перпендикулярно ТрансСибу? Отчего ТрансСиб петляет на берегах у больших рек?

Железнодорожный путь — сложный комплекс линейных и сосредоточенных инженерных сооружений и обустройств, расположенных в полосе отвода, образующих дорогу с направляющей рельсовой колеёй. Постройке железной дороги предшествует проектирование на котором в результате сравнения нескольких вариантов принимается решение о расположении в пространстве продольной оси земляного полотна линии (то есть трассы). Вертикальный разрез земной поверхности и земляного полотна по трассе линии называется продольным профилем.

Для уменьшения объёма (и стоимости) земляных работ, продольный профиль проектируется с максимальным приближением к естественному очертанию земной поверхности (ровные поверхности — площадки). В местах преодоления препятствий выполняют участки железных дорог под углом к горизонту, представляемые уклонами: спусками и подъёмами. Уклон для поезда, движущегося от низшей точки к высшей, называется подъёмом, а обратно — спуском. Крутизну уклонов на железных дорогах измеряют отношением возвышения одной точки уклона над другой к горизонтальному расстоянию между ними и выражают в тысячных дробях (например, 0,005) или в тысячных (например, 5 ‰ — пять тысячных).

Руководящий уклон железнодорожного пути очень незначителен (по сравнению с уклонами автомобильных дорог, например) и не может превышать 12 ‰ — двенадцать тысячных на участках с тепловозной тягой или 15 ‰ на участках с электровозной тягой. ТрансСибирская магистраль строилась, когда в ходу была паровозная тяга.

Всё основано на трении, процесс реального взаимодействия ведущего колеса локомотива и рельса на железнодорожном транспорте называют сцеплением. Локомотив тянет состав лишь при условии сцепления ведущих колес с рельсами. Атмосферные осадки и погодные явления (дождь, снег, иней, лед), играя роль своего рода смазки, могут заметно снижать величину коэффициента трения между ведущих колес локомотивов с рельсами. Если сцепление колеса и рельса нарушается, оно сопровождается проскальзыванием колеса и может наступить потеря сцепления - боксование. От крутизны уклона зависит масса поезда, поэтому при проектировании железных дорог стремятся обеспечить возможно меньшее ее значение. На крутую горку ни один паровоз не забрался бы ;-)

Для обеспечения удобств эксплуатации и минимальных эксплуатационных расходов, желательно чтобы профиль пути имел пологие спуски, площадки и небольшие подъемы, а план представлял собой прямую линию. Подобное трассирование линии называется вольным ходом, и его можно применить лишь в равнинных и малонаселенных местностях, где не требуется преодолевать большие высоты, водные преграды, обходить неблагоприятные в гидрогеологическом отношении места и обеспечивать заход линий в заданные промежуточные пункты. Такой принцип реализован при строительстве ТрансСиба по Западно-Сибирской равнине. В прочих же случаях трассирование ведут напряженным ходом, при котором необходимо искусственно удлинять линию и многократно изменять направление ее хода, чтобы обойти препятствия или обеспечить пологие спуски и небольшие подъемы.

При переходе рек преодолевается большой перепад высот. Поэтому у рек — Тобол, Ишим, Иртыш, Обь, и др. на правом берегу, железнодорожный путь делает петлю. Конкретно в Омске: высота уреза воды 67 метра над уровнем моря, плюс высота моста. Город Омск расположен на правом высоком берегу. От реки Иртыш крутой берег, к примеру, уровень путей у перрона вокзала на станции Омск-пассажирский и железнодорожных платформ на высоте H = 84 метра по Кронштадтскому футштоку. Разница высот значительная, подъём железнодорожного будет круче 12 ‰. При строительстве железнодорожного пути с моста через Иртыш нужно было выбирать значительную выемку грунта, или необходимо искусственно удлинять линию и менять направление ее хода петлёй. Это позволило обеспечить пологие спуски и небольшие подъемы при переходе реки. Тем самым увеличили путь подъёма.

Станции Курган, Петропавловск, Омск, Новониколаевск — тому подтверждение. Не забывайте, что вокзалы часто оказываются на петле железнодорожного пути, и это не случайно. Не секрет, что одним из условий для местонахождения железнодорожной станции является нулевой уклон путей на всём её протяжении. И там где это было возможно, талантливые русские инженеры ТрансСибирской магистрали достигали этой задачи. К примеру, после моста через Иртыш путь делает поворот налево, к северу, и идёт параллельно реке. Чем и обеспечивается постоянная высота местности. Затем железнодорожный путь делает петлю — поворачивает направо, на юго-восток, и “выравнивается в прямую” до Новониколаевска. Кстати, важным условием нахождения станции, являлось наличие воды для заправки паровозов ;-) Поэтому станции расположены близко к водоёмам, станция Омск-пассажирский неподалёку от реки Иртыш.