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均质土坝管涌溃决实验渗流分析 被引量:6
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作者 刘宪东 谷艳昌 +2 位作者 王士军 陆强 王宏 《中国农村水利水电》 北大核心 2024年第6期166-173,共8页
管涌渗漏破坏是导致土石坝溃决的主要原因之一,通过模型实验开展土石坝管涌过程渗流场变化研究,对土石坝安全预测预警具有重要意义。采用预设管涌通道模拟管涌渗漏的方式,建立了室内小尺寸均质土坝管涌溃决模型;通过布置小量程渗压计,... 管涌渗漏破坏是导致土石坝溃决的主要原因之一,通过模型实验开展土石坝管涌过程渗流场变化研究,对土石坝安全预测预警具有重要意义。采用预设管涌通道模拟管涌渗漏的方式,建立了室内小尺寸均质土坝管涌溃决模型;通过布置小量程渗压计,获取土坝模型的渗流场数据,对土坝模型从蓄水到渗透破坏再到溃决全过程的渗流场变化进行了深入分析研究。分析发现,在蓄水阶段,相同轴距的管涌断面测点渗流压力小于非管涌断面测点的测值,但测值达到峰值的时间早于非管涌断面测点;在溃决阶段(出现明流和形成溃口阶段),坝体内渗流压力出现骤降,且越靠近管涌断面渗流压力骤降时间越早、骤降幅度也越大。该认识,对于土石坝管涌渗漏破坏预测预警提供借鉴。 展开更多
关键词 土石坝 管涌 溃决 模型实验 渗流分析 预测预警
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数值流形法渗流分析中处理弱不连续界面的新方法
2
作者 贾真 杨冬梅 郑宏 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2024年第12期133-137,154,共6页
数值流形法采用数学覆盖和物理覆盖的双覆盖系统,具有灵活处理边界问题、高效进行网格划分以及便捷提高近似精度等优点,是一种很有前景的数值方法。不同于传统数值流形法根据界面来切割数学覆盖形成物理覆盖的做法,数值流形法基于弱不... 数值流形法采用数学覆盖和物理覆盖的双覆盖系统,具有灵活处理边界问题、高效进行网格划分以及便捷提高近似精度等优点,是一种很有前景的数值方法。不同于传统数值流形法根据界面来切割数学覆盖形成物理覆盖的做法,数值流形法基于弱不连续物理覆盖,在流行单元中利用折射定律构造出一种新的权函数,以此建立局部近似,并将其应用在稳定渗流问题中。通过对典型算例的计算分析,结果表明该方法在解决不连续界面问题中具有准确性和便利性。 展开更多
关键词 数值流形法 渗流分析 非均质 材料界面 折射定律 弱不连续
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西安理工大学水利工程渗流分析与控制团队
3
《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期F0002-F0002,共1页
西安理工大学水利工程渗流分析与控制研究团队现有教授4人,副教授4人,讲师2人,博士及硕士研究生50余人。其中,1人获国家自然科学优秀青年基金,1人获陕西省“特支计划”领军人才,1人获教育部新世纪优秀人才,1人获陕西省青年科技奖。团队... 西安理工大学水利工程渗流分析与控制研究团队现有教授4人,副教授4人,讲师2人,博士及硕士研究生50余人。其中,1人获国家自然科学优秀青年基金,1人获陕西省“特支计划”领军人才,1人获教育部新世纪优秀人才,1人获陕西省青年科技奖。团队围绕水利工程渗漏控制难题,充分发挥西安理工大学在水工渗流分析与防渗方面的优势,依托国家重点学科和国家重点实验室,重点开展了岩土材料渗透特性及渗流理论、水利工程渗流分析方法、库坝系统防渗控制技术等方面的研究工作,2022年获批陕西省科技创新团队。 展开更多
关键词 渗流分析 西安理工大学 国家重点实验室 防渗控制 硕士研究生 科技创新团队 库坝 渗透特性
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大型水电工程渗流分析的若干关键问题研究 被引量:42
4
作者 陈益峰 周创兵 +2 位作者 胡冉 李典庆 荣冠 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1448-1454,共7页
渗流控制是大型水电工程建设面临的关键技术问题之一,渗流分析是实现渗控优化设计的重要途径。解释了渗流控制的过程、状态、参数和边界等4类物理控制机制,论证了基于Signorini型变分不等式的渗流分析方法的有效性和优越性,并阐述了排... 渗流控制是大型水电工程建设面临的关键技术问题之一,渗流分析是实现渗控优化设计的重要途径。解释了渗流控制的过程、状态、参数和边界等4类物理控制机制,论证了基于Signorini型变分不等式的渗流分析方法的有效性和优越性,并阐述了排水孔幕数值模拟的SVA方法、初始渗流场的反馈分析方法以及岩土体渗流的强耦合机理和模拟方法。研究成果对大型水电工程渗流分析及渗控优化设计具有指导意义。 展开更多
关键词 Signorini型变分不等式 渗流分析 渗流控制 SVA方法 水力耦合
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岩溶地区岩体裂隙网络渗流分析 被引量:9
5
作者 王环玲 徐卫亚 余宏明 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期1080-1084,共5页
岩溶区由于其特殊的岩性,造成岩体裂隙非常发育,这些发育的裂隙很容易形成连通网络,在具有化学侵蚀性水流的作用下,裂隙通道被加宽,从而导致渗漏量增加。在岩溶区岩体裂隙发育特点的基础上对岩体裂隙网络进行了划分,用Monte-Carlo三维... 岩溶区由于其特殊的岩性,造成岩体裂隙非常发育,这些发育的裂隙很容易形成连通网络,在具有化学侵蚀性水流的作用下,裂隙通道被加宽,从而导致渗漏量增加。在岩溶区岩体裂隙发育特点的基础上对岩体裂隙网络进行了划分,用Monte-Carlo三维模拟技术模拟岩体裂隙的发育程度,同时也模拟出裂隙网络连通图,该图再现了优势裂隙的发育方向。在岩体节理网络的基础上,将各种裂隙和孔隙按规模和渗透性分为四级处理,即一级真实裂隙网络、二级随机裂隙网络、三级等效连续介质体系、四级连续介质体系,各级裂隙之间以水量平衡原理建立联系。然后采用多重裂隙网络渗流模型对岩溶区岩体裂隙的渗流进行分析。研究表明,将多重裂隙网络渗流模型应用于岩溶区坝基岩体渗流分析中,能够比较确切而直观的反映出岩溶区岩体裂隙系统渗流分布规律,对岩溶区水库的防渗和防腐蚀措施具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 岩溶地区 三维裂隙网络 裂隙连通性 多重裂隙网络渗流模型 渗流分析
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尾矿坝二维固结稳定渗流分析 被引量:20
6
作者 柳厚祥 宋军 陈克军 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期8-10,14,共4页
根据尾矿坝的实际情况 ,分析了目前尾矿坝渗流分析中存在的问题 ,提出了考虑渗流场与应力场耦合的二维固结渗流分析方法 ,进行了系统的理论推导及程序设计 ,并应用于白雉山尾矿坝的渗流分析。
关键词 渗流分析 尾矿坝 BIOT固结 应力场 渗流 耦合
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黄河下游大堤饱和-非饱和土渗流分析 被引量:8
7
作者 李永乐 李艳丽 李朋鲁 《人民黄河》 CAS 北大核心 2009年第11期18-20,共3页
针对现状条件下黄河大堤处于饱和-非饱和状态的事实,利用饱和-非饱和土系统的二维渗流模型对黄河大堤进行了渗流分析,结果表明:①浸润线瞬变位置在水位变化初期变化较快,随着时间的推移逐渐变慢;②等势线从饱和区向非饱和区扩展,说明在... 针对现状条件下黄河大堤处于饱和-非饱和状态的事实,利用饱和-非饱和土系统的二维渗流模型对黄河大堤进行了渗流分析,结果表明:①浸润线瞬变位置在水位变化初期变化较快,随着时间的推移逐渐变慢;②等势线从饱和区向非饱和区扩展,说明在等势线间的水头差作用下,饱和区和非饱和区内都有水的流动;③由堤防顶部到底部,压力水头逐渐由正值变到负值,坝中央等压线几乎与浸润线平行;④流速矢量开始时垂直于地面,逐渐向堤内偏转,在坝中央部分平行于浸润线,在坝趾位置几乎垂直于坝趾,且浸润线上、下皆存在流速矢量。 展开更多
关键词 流速矢量 水头 浸润线 渗流分析 饱和-非饱和土 黄河大堤
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降雨作用下路基裂隙渗流分析 被引量:4
8
作者 赵明华 刘小平 黄立葵 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期3122-3126,共5页
为探讨路基裂隙在降雨作用下渗流特征及其对路基含水率影响作用,分析了路基裂隙产生的原因及土质裂隙特征,研究了土质裂隙渗流特点。根据降雨IEM及FDEM模型,推导了降雨作用下路基裂隙渗流公式。利用Hydrus渗流软件,分别模拟了路基中的... 为探讨路基裂隙在降雨作用下渗流特征及其对路基含水率影响作用,分析了路基裂隙产生的原因及土质裂隙特征,研究了土质裂隙渗流特点。根据降雨IEM及FDEM模型,推导了降雨作用下路基裂隙渗流公式。利用Hydrus渗流软件,分别模拟了路基中的裂隙及路堑边坡裂隙渗流下含水率分布状况特征。模拟结果表明,降雨过程中路基裂隙渗流能够较显著的改变局部路基含水率,在工程中值得重视。 展开更多
关键词 路基裂隙 渗流分析 降雨模型 土体裂隙介质 非饱和土
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三峡水库库水位下降条件下川主庙滑坡的渗流分析 被引量:7
9
作者 李冬芹 韩文喜 庞茂康 《水电能源科学》 北大核心 2011年第1期85-88,共4页
以三峡库区川主庙滑坡1-1纵剖面为计算剖面,基于饱和—非饱和渗流理论,采用二维有限元渗流分析软件对滑坡在库水位下降条件下的渗流场进行非稳定数值模拟,获得了该滑坡在库水位下降条件下的浸润线、总水头及孔隙水压力的变化情况,进而... 以三峡库区川主庙滑坡1-1纵剖面为计算剖面,基于饱和—非饱和渗流理论,采用二维有限元渗流分析软件对滑坡在库水位下降条件下的渗流场进行非稳定数值模拟,获得了该滑坡在库水位下降条件下的浸润线、总水头及孔隙水压力的变化情况,进而得到渗流场的变化规律。结果表明,在库水位下降过程中,滑坡后缘部位浸润线呈上升状态,滑坡中部和前缘部位基本与初始状态重合;随库水位的下降,前缘总水头将减小,后缘总水头几乎不变;坡体中的孔隙水压力随库水位下降而升高,最终趋于稳定值。 展开更多
关键词 滑坡 库水位下降 渗流分析 饱和—非饱和渗流理论
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锦屏二级水电站引水隧洞三维渗流分析 被引量:5
10
作者 许国安 邵宇 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2009年第B10期18-22,28,共6页
锦屏二级水电站位于四川省雅砻江干流锦屏大河湾上,利用大河湾之间的水位落差,凿洞引水发电,是雅砻江上装机规模最大的水电站。其引水隧洞长约18~20 km,并具有超深埋、大直径特点。工程地质和水文地质条件极其复杂,采用反演分析方法来... 锦屏二级水电站位于四川省雅砻江干流锦屏大河湾上,利用大河湾之间的水位落差,凿洞引水发电,是雅砻江上装机规模最大的水电站。其引水隧洞长约18~20 km,并具有超深埋、大直径特点。工程地质和水文地质条件极其复杂,采用反演分析方法来修正确定水文地质参数;由于研究的范围很大,而隧洞尺寸相对很小,计算模型采用大模型和小模型相结合的连续介质模型,对大结构面如断层则采用薄断层导水单元来模拟其导水率。通过计算分析研究,预测引水隧洞在施工中的最大渗水量,评价、分析和讨论了隧洞开挖和形成后对周围环境的影响,为设计施工提供参考依据。 展开更多
关键词 锦屏二级水电站 引水隧洞 三维渗流分析 反求参数 渗漏量
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万塘水库大坝渗流分析及整治研究 被引量:3
11
作者 郭永成 李建林 杨学堂 《三峡大学学报(自然科学版)》 CAS 2004年第5期405-408,共4页
介绍了万塘水库大坝的当前的现状 ,分析了渗流险情的原因及其特点 ,用有限元法进行渗流计算 ,并对渗流整治措施进行比较 ,提出合理的整治方案 .
关键词 水库大坝 渗流分析 渗流计算 险情 整治措施 有限元法 整治方案 合理
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南水北调中线一期穿黄工程南岸渠道高边坡渗流分析 被引量:2
12
作者 李斌 凌霄 宋志宇 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2009年第10期82-86,91,共6页
采用稳定渗流和非稳定渗流的三维有限元模拟技术,对南水北调中线一期穿黄工程南岸渠道高边坡的渗流状态进行了计算分析。根据拟采用的渗控措施,分别计算了渠道边坡在施工期、完建期、运行期和检修期内,采用不同降排水措施下边坡内的渗... 采用稳定渗流和非稳定渗流的三维有限元模拟技术,对南水北调中线一期穿黄工程南岸渠道高边坡的渗流状态进行了计算分析。根据拟采用的渗控措施,分别计算了渠道边坡在施工期、完建期、运行期和检修期内,采用不同降排水措施下边坡内的渗流状况,分析评价了各种渗控措施的降排水效果,对渠道边坡在不同阶段的渗控方案设计具有重要指导作用。 展开更多
关键词 南水北调 穿黄工程 渠道高边坡 渗流分析 渗控措施
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砌石坝综合加固措施的渗流分析 被引量:3
13
作者 胡松涛 张宇驰 高江林 《中国农村水利水电》 北大核心 2018年第6期162-166,共5页
针对铜鼓县大塅水库运行期存在的一系列安全问题,以6号非溢流砌石体坝段为研究对象,建立了该坝段除险加固前后的三维有限元模型,基于渗流场与温度场的相似性,利用ANSYS热分析模块,分别对运行工况和正常蓄水位工况下该坝段进行了渗流分... 针对铜鼓县大塅水库运行期存在的一系列安全问题,以6号非溢流砌石体坝段为研究对象,建立了该坝段除险加固前后的三维有限元模型,基于渗流场与温度场的相似性,利用ANSYS热分析模块,分别对运行工况和正常蓄水位工况下该坝段进行了渗流分析计算。结果表明:运行工况下加固后坝段的压力水头计算值与监测点的实测值吻合较好,数值模拟计算所得渗流场整体上能够较好的反映坝体和基岩的渗流场分布特征;正常蓄水位工况下,加固后的坝体自由面、压力水头和渗透压力均显著降低,坝体和防渗帷幕体的渗透坡降都较小;当设有衔接帷幕时,在坝基主帷幕与坝面防渗面板之间区域内水头值明显小于无衔接帷幕情况下该区域内的水头值。可以认为,新设的衔接帷幕能够将坝体防渗体与坝基防渗体有效连接,形成了一个完整封闭的防渗体系;综合加固措施的实施有效改善了坝体的渗流场状况,在防渗处理上能够取得预期的良好加固效果,同时,研究成果可为同类砌石坝工程渗流控制提供参考。 展开更多
关键词 砌石坝 加固 有限元模型 渗流分析 衔接帷幕
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节点自适应无网格法在非饱和土瞬态渗流分析中的应用 被引量:2
14
作者 陈锐 王若宣 +1 位作者 刘坚 邓刚 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第S2期12-16,共5页
在雨水入渗土体的过程中,由于湿润锋附近水力特性突变,数值模拟往往存在不收敛或数值振荡现象。为了准确地模拟降雨入渗过程,将无网格法应用于非饱和土水分运移分析。基于无网格节点自适应的思想,提出了非饱和渗流分析节点自适应准则。... 在雨水入渗土体的过程中,由于湿润锋附近水力特性突变,数值模拟往往存在不收敛或数值振荡现象。为了准确地模拟降雨入渗过程,将无网格法应用于非饱和土水分运移分析。基于无网格节点自适应的思想,提出了非饱和渗流分析节点自适应准则。根据水力梯度判断湿润锋位置,再通过等参单元变换对节点进行加密,最后通过MATLAB编程求解雨水入渗过程中的水头分布。通过比较无网格法静态均匀布点、自适应布点和解析解计算结果,验证了节点自适应无网格法的适用性。结果显示,节点自适应无网格法不仅可以有效地避免因节点间距过大造成的数值振荡现象,而且计算结果更接近解析解。静态均匀布点最大水头的绝对误差约为0.5 m,而节点自适应的水头误差在0.2 m以内。因此,节点自适应无网格法是一种有效的解决渗流分析问题的数值方法。 展开更多
关键词 无网格法 渗流分析 非饱和土 自适应节点
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有自由面渗流分析的虚节点法 被引量:17
15
作者 凌道盛 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期243-246.,共4页
为克服现有固定网格法解决有自由面渗流问题存在的不足 ,提出了能精确描述跨越自由面单元渗透矩阵的虚节点法 .该方法根据自由面将跨越自由面的单元划分成若干区域 ,单元渗透矩阵由分区积分得到 ,通过调整单元渗透矩阵将溢出面的边界约... 为克服现有固定网格法解决有自由面渗流问题存在的不足 ,提出了能精确描述跨越自由面单元渗透矩阵的虚节点法 .该方法根据自由面将跨越自由面的单元划分成若干区域 ,单元渗透矩阵由分区积分得到 ,通过调整单元渗透矩阵将溢出面的边界约束限制在单元内部 ,无需对初始网格信息作任何修改 .数值算例表明该方法是简单有效的 . 展开更多
关键词 自由面 渗流分析 虚节点法 固定网格 应力分析
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有限分析法在排土场渗流分析中的应用 被引量:4
16
作者 周玉新 周志芳 《金属矿山》 CAS 北大核心 2001年第10期18-21,共4页
针对矿山排土场的具体水文地质条件 ,以有限分析法结合不变网格节点虚流量法进行排土场渗流的数值分析 ,结果表明有限分析法计算精度高 ,结果合理 ,对排土场稳定性分析结果更偏于安全。
关键词 排土场 有限分析 不变网格节点虚流量法 渗流分析 水文地质条件
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有自由面渗流分析的虚单元法 被引量:3
17
作者 彭华 曹定胜 +1 位作者 朱劲木 罗谷怀 《中国农村水利水电》 1997年第3期26-28,共3页
提出了一种渗流分析的固定网格法──虚单元法,该法通过迭代可较准确地求出自由面边界,计算区域逐步逼近实际渗流区域,可应用于稳定和非稳定渗流计算。
关键词 渗流分析 虚单元法 自由面 固定网格 插值
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黄河大堤饱和-非饱和土渗流分析 被引量:2
18
作者 李永乐 张成 张红芬 《人民黄河》 CAS 北大核心 2011年第5期6-7,149,共2页
利用饱和-非饱和土渗流理论,对淤背加固后黄河大堤在洪水条件下不同时刻的渗流等势线、流速矢量、浸润线等进行计算,得出了黄河大堤不同时刻浸润线位置、流速矢量、总水头以及压力水头的分布情况。渗流分析结果表明:淤背加固起到了明显... 利用饱和-非饱和土渗流理论,对淤背加固后黄河大堤在洪水条件下不同时刻的渗流等势线、流速矢量、浸润线等进行计算,得出了黄河大堤不同时刻浸润线位置、流速矢量、总水头以及压力水头的分布情况。渗流分析结果表明:淤背加固起到了明显降低浸润线的作用,降低了渗流对黄河大堤土体的破坏力,可有效防止堤坝发生管涌、流土等渗透破坏,同时起到了加固堤身的作用。 展开更多
关键词 渗流分析 饱和-非饱和土 淤背加固 黄河大堤
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ABAQUS程序在某混合坝不同坝型接触面渗流分析中的应用 被引量:1
19
作者 冯龙龙 包腾飞 李晓晨 《水电能源科学》 北大核心 2014年第2期86-89,共4页
针对混合坝坝体边界较复杂致使边界条件施加困难,从而增加渗流计算难度的问题,利用大型通用有限元软件ABAQUS提供的用户子程序,对ABAQUS进行二次开发,对某混合坝不同坝型接触面进行渗流计算时,采用Fortran子程序对其施加孔压边界条件并... 针对混合坝坝体边界较复杂致使边界条件施加困难,从而增加渗流计算难度的问题,利用大型通用有限元软件ABAQUS提供的用户子程序,对ABAQUS进行二次开发,对某混合坝不同坝型接触面进行渗流计算时,采用Fortran子程序对其施加孔压边界条件并进行渗流场分析。结果表明,该混合坝的防渗安全满足要求,进而证明提出利用二次开发施加边界条件可行。 展开更多
关键词 渗流分析 ABAQUS程序 二次开发 三维混合坝 防渗安全
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渗流分析中基于Signorini变分不等式结合杆单元法的排水孔模拟 被引量:3
20
作者 曾俊 李星 +2 位作者 凌晓鸣 姚孟迪 卢文(由页) 《中国农村水利水电》 北大核心 2019年第10期169-174,179,共7页
在水利水电工程中,排水孔幕是一项至关重要的渗控措施,而在数值模拟过程中排水孔模拟的准确性对工程的设计与安全有直接影响。利用有限元方法中含自适应罚函数的椭圆形Signorini变分不等式方法,结合在工程实践中运用广泛的杆单元法,对... 在水利水电工程中,排水孔幕是一项至关重要的渗控措施,而在数值模拟过程中排水孔模拟的准确性对工程的设计与安全有直接影响。利用有限元方法中含自适应罚函数的椭圆形Signorini变分不等式方法,结合在工程实践中运用广泛的杆单元法,对含排水孔的稳定渗流问题进行模拟。并基于若干个简单渗流算例与小湾工程实例,将计算结果进行对比分析。研究表明:排水孔周边均形成降落漏斗,模拟的排水孔均发挥了排水降压的效用;将算例计算结果与空气单元法模拟相同过程的结果进行对比,准确性较好;将小湾工程实例渗流场计算结果与工程监测资料进行对比,偏差较小,进一步证明了所提出方法的准确性与可靠性。为解决含有复杂排水结构的岩土体的三维渗流问题提供了一种可行方案。 展开更多
关键词 渗流分析 稳定渗流 Signorini变分不等式 杆单元 排水孔模拟
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