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水沙变化条件下不同边界弯曲河道演变特征研究
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作者 陈羿名 渠庚 +2 位作者 郑承太 胡呈维 栾华龙 《人民长江》 北大核心 2024年第1期14-20,共7页
弯曲河道具有迂回曲折的外形和蜿蜒蠕动的动态特征,其形成、发展和演变是受多种因素综合影响的复杂过程。为研究水沙变化条件下弯曲河流的河道演变特征,采用自然模型法在室内水槽中塑造出相对自然的弯曲河道,设置有、无护岸措施两种工... 弯曲河道具有迂回曲折的外形和蜿蜒蠕动的动态特征,其形成、发展和演变是受多种因素综合影响的复杂过程。为研究水沙变化条件下弯曲河流的河道演变特征,采用自然模型法在室内水槽中塑造出相对自然的弯曲河道,设置有、无护岸措施两种工况进行模型试验。结果表明:在有护岸措施条件下,河道纵剖面上游段冲刷下切、下游段变化不大,河道整体比降呈减小趋势,河道深泓弯曲度减小,其演变响应特性对含沙量的变化更敏感;在无护岸措施条件下,河道滩槽演变调整作用较强,纵剖面呈整体式下切,且下游段纵剖面下切幅度较上游段大,河道深泓弯曲度逐渐增大,其演变响应特性对流量的变化更敏感。弯曲河道发生演变的实质是变化的水沙条件与河道形态调整之间相互适应的过程,演变的最终趋势是河道的形态结构与水沙条件达到相互协调的平衡状态。 展开更多
关键词 弯曲河道 水沙变化 河道演变 自然模型 护岸措施
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三峡工程运行后水库下游弯曲河道演变规律
2
作者 郭小虎 唐峰 +1 位作者 陈栋 邓彩云 《水电能源科学》 北大核心 2023年第6期26-30,共5页
三峡工程运行后水库下游河道水沙过程发生较大改变,引起弯曲型河道演变规律调整,对河势稳定、防洪安全等可能产生不利影响。基于实测资料分析了三峡工程运行后水库河道下游典型弯道演变规律及其主要动因。结果表明,三峡工程运行后水库... 三峡工程运行后水库下游河道水沙过程发生较大改变,引起弯曲型河道演变规律调整,对河势稳定、防洪安全等可能产生不利影响。基于实测资料分析了三峡工程运行后水库河道下游典型弯道演变规律及其主要动因。结果表明,三峡工程运行后水库下游典型弯道段均出现“切滩”,其主要原因是进入各河段的泥沙尤其是细颗粒沙量大幅减少;而下荆江绝大多数弯道段出现“撇弯”的主要原因为月均径流量过程变异系数较大、弯道段本身弯曲半径较小。随着长江上游干支流梯级水库陆续运行,预计水库下游各河段月均径流量过程变异系数将继续增大,将可能引起目前未发生“撇弯”但弯曲半径相对较小的弯道段发生“撇弯”。 展开更多
关键词 三峡工程 水库下游 弯曲河道 演变规律
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塔里木河下游弯曲河道形态特征及演变分析
3
作者 王鑫淼 魏炳乾 +1 位作者 白涛 王光焰 《泥沙研究》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期37-43,共7页
塔里木河下游是典型的弯曲河道,自2000年起实施生态输水后,原本断流的河道开始间歇性过水,而输水对于河道形态的塑造及演变的影响有待研究。基于遥感影像解译与实测资料,识别河道边界并沿程提取170个弯道,分别从整体河道与弯道角度进行... 塔里木河下游是典型的弯曲河道,自2000年起实施生态输水后,原本断流的河道开始间歇性过水,而输水对于河道形态的塑造及演变的影响有待研究。基于遥感影像解译与实测资料,识别河道边界并沿程提取170个弯道,分别从整体河道与弯道角度进行形态特征及演变规律研究。结果表明:塔里木河下游平面形态蜿蜒曲折,深泓线沿程波动起伏,横断面主要为抛物线形、梯形和倒三角形。河道演变特征为干流基本稳定,沟汊变化频繁。弯道包含简单弯道与复合弯道两种类型,迁移类型主要为延伸、收缩、展宽、缩窄、延伸与展宽/缩窄组合等6种方式,迁移速率随弯道曲率先增后减。 展开更多
关键词 塔里木河 弯曲河道 形态特征 弯道迁移
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弯曲河道中水流运动的三维数值模拟 被引量:26
4
作者 许栋 刘召平 +1 位作者 乾爱国 白玉川 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第12期1423-1431,共9页
基于雷诺方程和有限体积法建立了描述弯道水流运动的三维数学模型,用室内物理模型试验进行验证,结果表明,该模型能够较好地模拟弯道内水流流速分布以及湍流特征。随后用该模型模拟了若干典型平面形态和床面形态的弯道水流运动。模拟结... 基于雷诺方程和有限体积法建立了描述弯道水流运动的三维数学模型,用室内物理模型试验进行验证,结果表明,该模型能够较好地模拟弯道内水流流速分布以及湍流特征。随后用该模型模拟了若干典型平面形态和床面形态的弯道水流运动。模拟结果表明:弯道中浅滩和深槽相间的地形起伏加剧了断面流速分布的不均匀性,同时使得水流动力轴线更加偏向凹岸,流速的沿程变化也较平整床面更为复杂;另外,与对称型河湾(正弦派生曲线型)相比,非对称河湾(Kinoshita派生曲线型)中在两弯顶中间存在较多的低流速区,有利于泥沙落淤,而对岸流速一般较大,形成河岸的快速崩退,这能够从一个侧面解释非对称河湾向下游方向整体的快速迁移。 展开更多
关键词 弯曲河道 水流运动 三维数学模型 河湾形态 数值试验
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弯曲河道纵向垂线平均流速平面分布的研究 被引量:17
5
作者 王平义 蔡金德 +1 位作者 方铎 吴持恭 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 1994年第3期267-275,共9页
本文以弯道水流运动方程作为分析的基础,根据弯道水流纵向流速沿垂线分布在凸岸区域眼从对数分布律,在四岸区域眼从抛物分布律,导出了分区域变自率动床弯道水流纵向垂线平均流速计算公式,并从理论上对河湾纵向垂线平均流速的横向分... 本文以弯道水流运动方程作为分析的基础,根据弯道水流纵向流速沿垂线分布在凸岸区域眼从对数分布律,在四岸区域眼从抛物分布律,导出了分区域变自率动床弯道水流纵向垂线平均流速计算公式,并从理论上对河湾纵向垂线平均流速的横向分布和沿程变化规律进行了分析,同时给出了适用于定半经弯道的纵向垂线平均流速平面分布公式的简化形式。最后采用美国FallRiver野外水流观测资料对纵向垂线平均流速计算公式进行了验证计算,结果令人满意。 展开更多
关键词 弯曲河道 流速分布 衰减因子 环流
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考虑河岸冲刷的弯曲河道水流及河床变形的数值模拟 被引量:18
6
作者 夏军强 王光谦 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第6期60-66,共7页
本文将正交曲线坐标系下的平面二维水沙数学模型和粘性河岸的冲刷模型结合 ,用于模拟弯道内的水流运动、悬移质泥沙的输移、河床的纵向及横向变形 .用水槽试验资料验证了本文提出的水流模型 ,结果表明流速分布、水位等计算结果与实测值... 本文将正交曲线坐标系下的平面二维水沙数学模型和粘性河岸的冲刷模型结合 ,用于模拟弯道内的水流运动、悬移质泥沙的输移、河床的纵向及横向变形 .用水槽试验资料验证了本文提出的水流模型 ,结果表明流速分布、水位等计算结果与实测值相当符合 .应用建立的水沙数学模型以及河岸冲刷模型 ,模拟了一概化弯道在持续清水冲刷下的主流线位置、断面形态、主槽比降的变化过程 。 展开更多
关键词 河岸 冲刷 弯曲河道 水流 河床变形 数值模拟 横向变形
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弯曲河道推移质输沙带的研究 被引量:10
7
作者 王平义 赵世强 蔡金德 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 1995年第2期43-48,共6页
本文建立了适用于弯曲程度不同时的河道泥沙起动流速公式,对环流非充分发展的、床面达到动平衡状态的弯曲河道推移质强烈输沙带进行了研究.导出了弯曲河道内强烈输沙带的曲线方程,经模型连续弯道内实测输沙带的位置和计算强烈输沙带... 本文建立了适用于弯曲程度不同时的河道泥沙起动流速公式,对环流非充分发展的、床面达到动平衡状态的弯曲河道推移质强烈输沙带进行了研究.导出了弯曲河道内强烈输沙带的曲线方程,经模型连续弯道内实测输沙带的位置和计算强烈输沙带曲线的比较,结果令人满意. 展开更多
关键词 河道 弯曲河道 推移质 环流 输沙带
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弯曲河道内水深和流速平面分布的计算 被引量:10
8
作者 王韦 蔡金德 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 1989年第2期46-54,共9页
本文在分析弯道切向垂线平均流速和水面超高的基础上,建立了弯曲河道内水深和切向垂线平均流速平面分布的计算公式.该公式比以往仅能给出流速沿径向分布的计算公式更为优越.文中对有关公式进行了实验验证,成果表明,计算值与实测值基本一致.
关键词 弯曲河道 水深 流速 平面分布
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溃坝波在弯曲河道中传播的二维数值模拟 被引量:5
9
作者 白玉川 许栋 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期771-778,共8页
为分析溃坝波在天然弯曲河道中传播的特点,建立了跟踪河道走向的正交曲线坐标系,并通过坐标变换、简化和水深积分推导出了曲线坐标系下的二维浅水方程.利用能较好地适应水流间断性质的Godunov差分格式,对控制方程在二维矩形区域上进行... 为分析溃坝波在天然弯曲河道中传播的特点,建立了跟踪河道走向的正交曲线坐标系,并通过坐标变换、简化和水深积分推导出了曲线坐标系下的二维浅水方程.利用能较好地适应水流间断性质的Godunov差分格式,对控制方程在二维矩形区域上进行离散求解,模拟溃坝波在不同弯曲度弯道中的传播过程.结果表明,该模型能够简便、快速、有效地模拟弯道溃坝波的传播,河道的弯曲会对溃坝波传播的速度以及水面形态产生影响. 展开更多
关键词 溃坝 浅水方程 弯曲河道 曲线坐标 Godunov差分
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乌江峡谷型弯曲河道通航建筑物口门区通航条件试验研究 被引量:5
10
作者 赵志舟 王多垠 +1 位作者 徐红 张星江 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 CAS 2008年第5期812-815,共4页
乌江属典型的山区峡谷型弯曲河道,洪峰量大、变幅大、设计水头高,使得通航建筑物的平面布置难度大,引航道口门区的通航条件较为复杂。以乌江主要枢纽为原型,建立峡谷型弯曲河道枢纽通航建筑物概化模型,研究不同引航道布置方式、尾水渠... 乌江属典型的山区峡谷型弯曲河道,洪峰量大、变幅大、设计水头高,使得通航建筑物的平面布置难度大,引航道口门区的通航条件较为复杂。以乌江主要枢纽为原型,建立峡谷型弯曲河道枢纽通航建筑物概化模型,研究不同引航道布置方式、尾水渠与下游河道的交汇角度对下游引航道口门区通航条件的影响程度,提出适宜的布置方式。 展开更多
关键词 峡谷型弯曲河道 通航建筑物 水流条件
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连续弯曲河道段桥位布置及通航安全分析 被引量:5
11
作者 胡旭跃 尹愈强 +2 位作者 沈小雄 陈健强 许足怀 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期141-145,共5页
基于MMG船舶操纵运动数学模型基本理论,利用龙格-库塔方法进行积分计算求解方程组,将船舶的各受力方程结合流场数学模型计算的表面流场数据在MATlAB软件中编制成船舶操纵运动数值模拟可视化程序,以洞庭湖澧水洪道安乡大桥建设工程为背景... 基于MMG船舶操纵运动数学模型基本理论,利用龙格-库塔方法进行积分计算求解方程组,将船舶的各受力方程结合流场数学模型计算的表面流场数据在MATlAB软件中编制成船舶操纵运动数值模拟可视化程序,以洞庭湖澧水洪道安乡大桥建设工程为背景,计算分析桥梁建设后航道弯曲半径及桥前直线段距离对通航安全的影响。结果表明,船队通过连续弯曲河道出弯时占用的航宽增大,千吨级航道中的弯曲半径取《内河通航标准》中单弯情况规定的最小值480 m时,上游出弯口与大桥间的安全直线段距离需6倍船长以上。距离为5倍船长时,航道弯曲半径应增大至550 m,无法达到相应的航道弯曲半径时,下游桥孔的通航跨距应相应增加15.8%。 展开更多
关键词 安全工程 通航安全 弯曲河道 数值模拟 桥位布置 弯曲半径
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Preissmann隐式格式在弯曲河道中的应用 被引量:6
12
作者 蒋艳 雷正雄 《水资源保护》 CAS 2001年第3期39-41,共3页
对弯曲河道基于Preissmann格式的水流计算提出了可行的方法 ,进一步扩充了明渠一维非恒定流计算 (隐式 )程序包MYBC/Y1的功能 ,经长江江苏段内水流的实例计算 ,取得了较为理想的结果。
关键词 非恒定流 弯曲河道 明渠 Preissmann隐式格式 水流计算
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弯曲河道三维水流模型 被引量:2
13
作者 王平义 方铎 +1 位作者 蔡金德 吴持恭 《成都科技大学学报》 EI CAS CSCD 1993年第3期1-8,共8页
本文给出了建立在弯道水流运动与方程基础上的弯曲河道三维水流模型。将水汽区域分为凸岸区城和凹岸区域后,分别采用摄动法对模型进行了求解。求解结果用野外观测资料进行了验证计算.结果较好。
关键词 弯曲河道 水流模型 凸岸区域
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基于无人机航测黄河源弯曲河道泥沙亏损量计算 被引量:8
14
作者 李志威 汤韬 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期39-50,共12页
弯曲河流的河道冲淤变化在长时间尺度处于动态的平衡状况,其泥沙输移部分来自于凹岸冲刷与凸岸淤积的差值。2018年采用无人机航测获取黄河源典型弯曲河流(麦曲、哈曲、格曲和兰木错曲)连续弯道的低空影像数据,通过图像技术处理后生成高... 弯曲河流的河道冲淤变化在长时间尺度处于动态的平衡状况,其泥沙输移部分来自于凹岸冲刷与凸岸淤积的差值。2018年采用无人机航测获取黄河源典型弯曲河流(麦曲、哈曲、格曲和兰木错曲)连续弯道的低空影像数据,通过图像技术处理后生成高精度地形,进而提取单个弯道和连续弯道的断面地形,计算弯道凸、凹两侧断面面积和相邻断面间的差值。结果表明,凹岸侵蚀崩岸产生的泥沙量与凸岸点边滩淤积的泥沙量是不平衡的,即存在一个泥沙亏损量。对于单个弯道,兰木错曲单位河长的泥沙亏损量约为0.191 m^3,麦曲、哈曲和格曲单位河长的泥沙亏损量约为0.045 m^3,且相同河段的沿程亏损量具有不均匀性,其间接反映不同弯道横向的迁移速率具有差异性。 展开更多
关键词 弯曲河道 崩岸 点边滩 泥沙亏损量 无人机航测 黄河源
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黄河下游弯曲河道挖河疏浚效果的数值模拟研究 被引量:1
15
作者 方春明 胡春宏 吉祖稳 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2003年第3期43-47,共5页
作者针对黄河利津至渔洼河段 ,就不同挖河方案的回淤过程和挖河效果 ,采用平面二维数学模型进行了模拟研究 ,河道挖槽疏浚回淤过程一般规律的模拟结果与河工模型试验结果基本一致。挖槽后上游有较大冲刷 ,挖槽段回淤较快。在较长一段时... 作者针对黄河利津至渔洼河段 ,就不同挖河方案的回淤过程和挖河效果 ,采用平面二维数学模型进行了模拟研究 ,河道挖槽疏浚回淤过程一般规律的模拟结果与河工模型试验结果基本一致。挖槽后上游有较大冲刷 ,挖槽段回淤较快。在较长一段时间内 ,挖槽疏浚增加了河道输沙能力 ,降低了洪水位。挖槽横断面面积一定时 ,存在一个使挖槽淤积比最小的最佳挖槽形状。 展开更多
关键词 黄河下游 弯曲河道 挖河效果 数值模拟 回淤过程 挖槽疏浚 河道整治
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山区弯曲河道鱼类产卵栖息地适宜度的分布特征 被引量:3
16
作者 钟亮 戴思遥 廖尚超 《水运工程》 北大核心 2020年第7期26-33,共8页
研究鱼类产卵栖息地适宜度的分布特征对河道生态保护具有重要意义。以长江上游中盘子弯曲河道为例,基于平面二维水流数值模拟资料,开展山区弯曲河道四大家鱼产卵栖息地适宜度的分布特征研究。结果表明:1)鱼类产卵栖息的最适宜区域将随... 研究鱼类产卵栖息地适宜度的分布特征对河道生态保护具有重要意义。以长江上游中盘子弯曲河道为例,基于平面二维水流数值模拟资料,开展山区弯曲河道四大家鱼产卵栖息地适宜度的分布特征研究。结果表明:1)鱼类产卵栖息的最适宜区域将随流量而变,小流量时多居深槽,流量增大后多居边滩。2)微生境适宜性面积SA随流量Q呈"先增大后减小"的变化特征,SA峰值出现在多年平均流量附近。3)河道两岸流速适宜度SV相对较大,中部深泓水深适宜度SD和栖息地适宜指数SH相对较大;凹岸及凸岸的SD、SH之间均具有一定的相关性,SH随SD呈线性递增变化趋势。4)多年平均流量下,弯道沿程各断面的SD沿河宽分布呈"两端小、中间大"的特征,SV、SH沿河宽分布总体重合,数值差异主要体现在两岸附近;SH>0. 8的区域主要集中在河道两岸和凹岸边滩,该区域较适于鱼类产卵栖息。研究成果可为山区河道鱼类资源保护和生态航道工程建设提供科学参考。 展开更多
关键词 山区弯曲河道 四大家鱼 产卵栖息地 适宜度指标 分布特征
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弯曲河道床面形态规律的研究 被引量:1
17
作者 王平义 李晓玲 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 1996年第2期154-160,共7页
本文对弯曲河道床面形态规律进行了较全面的理论分析与试验研究,给出了床面形态高度和波长的计算表达式,并用美国FallRiver原型观测资料进行了验证。
关键词 弯曲河道 床面形态 环流 河流动力学
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弯曲河道型库岸滑坡涌浪传播及其与大坝的相互作用 被引量:3
18
作者 彭辉 黄亚杰 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2022年第10期66-71,共6页
库岸滑坡是一种常见地质灾害,如果无法及时预测而出现下滑,则滑坡入库后很可能诱发涌浪,危及河道交通或附近水利设施安全。以弯曲型河道滑坡入库诱发涌浪为研究对象,基于Flow-3D模拟弯曲河道型库岸滑坡涌浪传播过程及其与下游水利设施... 库岸滑坡是一种常见地质灾害,如果无法及时预测而出现下滑,则滑坡入库后很可能诱发涌浪,危及河道交通或附近水利设施安全。以弯曲型河道滑坡入库诱发涌浪为研究对象,基于Flow-3D模拟弯曲河道型库岸滑坡涌浪传播过程及其与下游水利设施——大坝相互作用。为了检验水工物理模型试验的有效性和精度,在相关库岸滑坡涌浪研究基础上构建了三维滑坡涌浪数值模型。研究表明:三维数值模拟和水工物理模型试验结果吻合较好,主要体现在涌浪水面高度变化和传播过程。同时,分析不同水深和下滑坡角条件下大坝和滑坡涌浪相互作用过程,得出最危险的水深条件和入射角度,通过工程实例验证分析得出最大动水头小于涌浪高度水头且沿水深有一定程度的折减,则采用最大涌浪爬高水位静力方法计算分析坝体应力,其结果偏安全。 展开更多
关键词 滑坡涌浪 弯曲河道型水库 数值模拟 动水压力 重力坝
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弯曲河道护岸受力分析的水动力学方法 被引量:1
19
作者 李大鸣 姜明宝 张彤宇 《水运工程》 北大核心 2002年第7期23-26,共4页
在弯曲河道的水流计算模拟中 ,用加权的质量集中有限元方法 ,建立了二维弯曲河道水流数学模型 ,模似了黎河中下游弯曲河段在输水流量下的流动形态 ,与实测水位、流速、流量资料相比完全吻合 ,提出弯曲河道护岸在水动力作用下的受力分析... 在弯曲河道的水流计算模拟中 ,用加权的质量集中有限元方法 ,建立了二维弯曲河道水流数学模型 ,模似了黎河中下游弯曲河段在输水流量下的流动形态 ,与实测水位、流速、流量资料相比完全吻合 ,提出弯曲河道护岸在水动力作用下的受力分析方法。 展开更多
关键词 护岸 受力分析 水动力学 弯曲河道 有限元方法 水流数学模型
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弯曲河道方形桥墩紊流宽度数值模拟 被引量:2
20
作者 海显盛 魏彭林 《水运工程》 北大核心 2018年第1期134-141,共8页
弯曲河道流态复杂,修建桥梁后桥墩对河道流场改变较大,对船舶航行安全非常不利。采用格子Boltzmann方法模拟桥墩三维紊流流场,并结合大涡模拟和运动边界处理方法,分析不同来流、弯曲半径等条件下的方形桥墩三维紊流宽度,由此建立了相对... 弯曲河道流态复杂,修建桥梁后桥墩对河道流场改变较大,对船舶航行安全非常不利。采用格子Boltzmann方法模拟桥墩三维紊流流场,并结合大涡模拟和运动边界处理方法,分析不同来流、弯曲半径等条件下的方形桥墩三维紊流宽度,由此建立了相对紊流宽度与弗劳德数之间耦合关系。利用上述成果,以四川新西林大桥为例进行验算,并与长江航道规划设计研究院的研究成果比较。结果发现,该方法得出的桥墩紊流宽度略大,但数值趋于合理。 展开更多
关键词 桥墩 弯曲河道 紊流宽度 数值模拟
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