Nghiên cứu mô phỏng quy hoạch mặt bằng cảng Vanimo và Wewak, Papua New Guinea

Dự án Simulation for Port Layout Planning được thực hiện trong khuôn khổ nghiên cứu khả thi và thiết kế kỹ thuật cho hành lang giao thông phía Bắc, kết nối Wutung – Wewak và các cảng Vanimo, Wewak tại Papua New Guinea. Mục tiêu của nghiên cứu là ứng dụng mô hình mô phỏng số để đánh giá phương án quy hoạch cảng, kiểm tra năng lực khai thác luồng tàu, khu quay trở, bến cảng và đề xuất kích thước hạ tầng hàng hải phù hợp cho các giai đoạn phát triển đến năm 2030 và 2050.

Nghiên cứu đã xây dựng mô hình mô phỏng hoạt động tàu ra/vào cảng, bao gồm quá trình tàu đến, điều kiện sóng – gió – dòng chảy – thủy triều, yêu cầu lai dắt, giới hạn khai thác, thời gian làm hàng, năng suất thiết bị và quy tắc vận hành. Các chỉ tiêu đánh giá chính gồm thời gian chờ tàu, thời gian quay vòng tàu, mức chiếm dụng bến, số lần gặp tàu trên luồng, thời gian chờ do sóng, thủy triều, bến bận và khả năng đáp ứng sản lượng hàng hóa dự báo.

Kết quả mô phỏng cho thấy đối với cảng Vanimo, phương án luồng một chiều vẫn có thể đáp ứng nhu cầu khai thác trong cả hai giai đoạn phát triển. Nghiên cứu đề xuất tối ưu kích thước luồng nhằm giảm chi phí nạo vét nhưng vẫn bảo đảm an toàn hàng hải và năng lực thông qua. Cụ thể, luồng một chiều với chiều rộng khoảng 125 m và độ sâu phù hợp theo từng giai đoạn có thể đáp ứng sản lượng dự báo, đồng thời vẫn duy trì tỷ lệ thời gian chờ/tổng thời gian phục vụ ở mức chấp nhận được.

Đối với cảng Wewak, nghiên cứu so sánh hai phương án vị trí: khu cảng hiện hữu và vị trí Greenfield. Kết quả cho thấy phương án Greenfield có hiệu quả khai thác tốt hơn, thời gian chờ và thời gian quay vòng tàu thấp hơn do điều kiện che chắn tự nhiên tốt hơn, ít bị ảnh hưởng bởi sóng biển. Đây là cơ sở quan trọng để hỗ trợ lựa chọn vị trí cảng, phân tích CAPEX và định hướng đầu tư tiếp theo.

Nhìn chung, dự án chứng minh vai trò quan trọng của mô phỏng số trong quy hoạch cảng biển hiện đại. Thay vì chỉ dựa trên các tiêu chuẩn thiết kế tĩnh, mô hình mô phỏng cho phép kiểm tra động toàn bộ hệ thống khai thác cảng dưới nhiều kịch bản khác nhau, từ đó hỗ trợ ra quyết định về quy mô luồng tàu, bến cảng, thiết bị xếp dỡ và phương án đầu tư một cách định lượng, minh bạch và thực tiễn hơn.