长江下游侧滑型窝崩成因及其力学机制

1

作者 张幸农 应强 +1 位作者 假冬冬 陈长英 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第2期9-15,共7页

为全面认识长江下游各类窝崩的形成原因和力学机制,以和畅洲头窝崩为例进行全面分析,进而借鉴土力学方面成果,提出相应的失稳模式和估算方法。结果表明:和畅洲头窝崩属于侧滑型窝崩,其成因主要是岸滩土体中存在易液化的粉砂层,当外界出... 为全面认识长江下游各类窝崩的形成原因和力学机制,以和畅洲头窝崩为例进行全面分析,进而借鉴土力学方面成果,提出相应的失稳模式和估算方法。结果表明:和畅洲头窝崩属于侧滑型窝崩,其成因主要是岸滩土体中存在易液化的粉砂层,当外界出现一定的振动扰动因素,粉砂层液化条件成熟时则成为滑动层,液化层和上覆土层分多次发生大幅度侧向滑移,土体滑出窝塘口门进入河道深槽,随后被河道主流迅速分散搬运至下游。采用数理统计方法,得到土体滑移距离与液化层厚度和滑移层倾角之间幂函数形式的经验公式。研究结果可为长江下游此类窝崩的预警和治理提供参考。 展开更多

关键词 长江下游 窝崩 成因 力学机理 土体侧向滑移

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窝崩区水流结构的概化水槽试验研究

2

作者 孙启航 夏军强 +3 位作者 邓珊珊 周美蓉 司金华 张幸农 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期144-156,共13页

窝崩是长江中下游常见的一种崩岸类型,具有流场结构复杂、发展速度快、破坏力强等特点。为揭示不同类型窝崩三维水流结构的特点,以长江中游虾子沟和下游扬中窝崩为例,设计了一般型与口袋型的窝崩概化模型,开展了相应的水槽试验。采用PI... 窝崩是长江中下游常见的一种崩岸类型,具有流场结构复杂、发展速度快、破坏力强等特点。为揭示不同类型窝崩三维水流结构的特点,以长江中游虾子沟和下游扬中窝崩为例,设计了一般型与口袋型的窝崩概化模型,开展了相应的水槽试验。采用PIV流场测量技术,获得了一般型和口袋型窝崩的三维流场,研究了这2类窝崩的水流结构。试验结果表明:(1)窝塘及附近区域可分为主流区、掺混区和回流区;(2)一般型与口袋型窝崩回流区流速的最大值分别为主流平均流速的0.19倍和0.27倍,掺混区存在着较大的流速梯度且紊动强度大,掺混宽度沿主流方向逐渐增大;(3)一般型窝崩回流区的垂向平均流速比口袋型大48%~76%,且回流中心相比于口袋型更靠近窝塘外侧,这导致一般型窝崩更易将窝塘内泥沙输运至主流区;(4)在较高主流流速条件下,一般型窝崩窝塘水体与主流的交换速率大于口袋型窝崩,较低主流流速下则相反。 展开更多

关键词 窝崩 三维流场 紊动强度 粒子图像测速技术 水槽试验

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三江口河段窝崩机理分析 被引量：1

3

作者 朱宝平 张永婷 《水电能源科学》 北大核心 2013年第1期127-130,共4页

窝崩是长江中下游地区最大规模的地质灾害,在很短的时间内就可造成大量的土体塌失,严重威胁生命财产。为针对性防护窝崩,以南京三江口地区窝崩为例,分析了窝崩成因与发生过程,并探讨了河岸的两种破坏类型。结果表明,水流冲刷是发生窝崩... 窝崩是长江中下游地区最大规模的地质灾害,在很短的时间内就可造成大量的土体塌失,严重威胁生命财产。为针对性防护窝崩,以南京三江口地区窝崩为例,分析了窝崩成因与发生过程,并探讨了河岸的两种破坏类型。结果表明,水流冲刷是发生窝崩最重要的因素。 展开更多

关键词 三江口河段 窝崩机理 窝崩过程 水流冲刷

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典型窝崩三维数值模拟 被引量：6

4

作者 假冬冬 陈长英 +1 位作者 张幸农 应强 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期385-393,共9页

窝崩是冲积河流常见的一种崩岸类型,具有发展速度快、破坏力强等特点,且不易成功模拟。以长江下游扬中河段指南村窝崩为例,基于窝崩机理及其力学模式,采用考虑回流区紊动影响的挟沙力公式模拟窝塘内泥沙输移,初步建立了窝崩三维数值模... 窝崩是冲积河流常见的一种崩岸类型,具有发展速度快、破坏力强等特点,且不易成功模拟。以长江下游扬中河段指南村窝崩为例,基于窝崩机理及其力学模式,采用考虑回流区紊动影响的挟沙力公式模拟窝塘内泥沙输移,初步建立了窝崩三维数值模拟方法。研究结果表明:窝崩发生初期窝塘内局部水流具有底层流速大于上层流速的特征,这为窝塘底部及坡脚淘刷提供了动力条件;窝塘内回流区水流挟沙力的计算对窝崩形态模拟结果存在显著影响,考虑回流区紊动影响的泥沙输移特性后,模拟结果与实测结果基本吻合,可较好地模拟窝崩的快速发展过程。研究成果可为窝崩机理的深入认识和窝崩治理提供科技支撑。 展开更多

关键词 窝崩 三维数值模拟 水流结构 回流区输沙

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长江大堤窝崩机理与控制措施研究 被引量：7

5

作者 金腊华 石秀清 王南海 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2001年第1期38-43,共6页

在归纳总结各种关于江河大堤窝崩成因解释的基础上 ,对河堤窝崩的机理进行了理论分析 ,据此解释了长江马湖堤最近窝崩的形成原因 ;并根据模型试验和实际应用实践的结果 ,提出了一种行之有效的治理和预防大堤窝崩的工程措施。

关键词 江堤稳定 窝崩机理 塌岸治理 土质条件 土壤液化 护岸机理 河流动力作用 控制措施

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基于非饱和渗流应力耦合的河堤窝崩机理 被引量：3

6

作者 罗玉龙 张文捷 +1 位作者 速宝玉 盛金昌 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期327-331,共5页

从土坡稳定的角度出发,基于强度折减原理,采用饱和非饱和渗流应力耦合方法,综合分析河堤岸坡内在因素和外界动力因素对窝崩形成的作用,探讨窝崩形成机理.结果表明:饱和非饱和渗流应力耦合方法计算的窝崩最小安全系数明显小于非耦合方法... 从土坡稳定的角度出发,基于强度折减原理,采用饱和非饱和渗流应力耦合方法,综合分析河堤岸坡内在因素和外界动力因素对窝崩形成的作用,探讨窝崩形成机理.结果表明:饱和非饱和渗流应力耦合方法计算的窝崩最小安全系数明显小于非耦合方法;窝崩的本质是岸坡土体在各种不利因素的组合作用下发生的剪切破坏;黏聚力及内摩擦角是防止窝崩的有利因素,而岸坡坡角、岸坡内外水位差、河流侵蚀等是诱发窝崩的不利因素;岸坡坡比是防止窝崩的控制性因素. 展开更多

关键词 河堤 窝崩 非饱和渗流应力 应力耦合

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基于多模态传感器系统的长江下游窝崩边坡稳定性分析 被引量：4

7

作者 张家豪 周丰年 +3 位作者 程和琴 石盛玉 周权平 姜月华 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期155-162,共8页

2016年9月利用Sea Bat-7125多波束测深仪、Riegl-VZ-4000三维激光扫描仪、Edgetech-3100p浅地层剖面仪、双频ADCP、Trimble-差分GPS、RTK等组成的多模态传感器系统,对长江铜陵太阳洲水道凹岸河段窝崩边坡的沉积地貌和水动力特征进行陆... 2016年9月利用Sea Bat-7125多波束测深仪、Riegl-VZ-4000三维激光扫描仪、Edgetech-3100p浅地层剖面仪、双频ADCP、Trimble-差分GPS、RTK等组成的多模态传感器系统,对长江铜陵太阳洲水道凹岸河段窝崩边坡的沉积地貌和水动力特征进行陆上与水下联合测量和三维地形数据的融合研究,计算分析边坡整体稳定性及其发展趋势。结果表明:该河段发育的窝崩呈内凹型三级阶梯状冲蚀结构,陆上边坡坡比0.09~0.25,水下边坡坡比0.33~0.55,窝崩坑崩坍土方量15 246 m3,坡脚和近岸区均存在崩坍堆积体。坡脚表层沉积物属细砂-中砂质地,中值粒径为152.7μm,窝崩区及近岸区堆积层厚度3~5 m。窝崩坑内水流呈直径50 m的竖轴回流,表层平均流速0.22 m/s,中层平均流速0.30 m/s,底层平均流速0.14 m/s,其对边坡土体持续淘刷,并和近岸堆积体共同作用使窝崩朝西北向环形扩展,边坡稳定性较差。 展开更多

关键词 长江 多模态传感器 多源数据融合 边坡失稳 窝崩

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基于父子型窝塘地形变化探讨窝崩机理 被引量：4

8

作者 应强 张幸农 +2 位作者 罗龙洪 苏长城 假冬冬 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2020年第3期37-42,共6页

窝崩涉及水与土的交互作用,因其发展速度快,且位于水下难以观测,故其发展过程和运移规律很难掌握,对窝崩的成因机理也存在不同观点。选择长江下游和畅洲左汊洲头进口侧2012年发生的窝崩(子窝崩)作为研究对象,此窝崩是在原已发生窝崩(父... 窝崩涉及水与土的交互作用,因其发展速度快,且位于水下难以观测,故其发展过程和运移规律很难掌握,对窝崩的成因机理也存在不同观点。选择长江下游和畅洲左汊洲头进口侧2012年发生的窝崩(子窝崩)作为研究对象,此窝崩是在原已发生窝崩(父窝崩)的窝塘湾腰上的继发性窝崩,比较了父窝塘及口门附近长江深槽窝崩前4年的地形变化,发现窝崩口门外长江地形呈淤积状态,这与已往认为窝崩是由深槽冲蚀引起的概念不相符。父窝塘上湾腰地形2010年11月至2012年2月间淤积,2012年2月至2012年10月窝崩前无地形资料比较,根据水文资料分析,推测为冲刷,说明在较浅槽一个水文年内的河床冲刷可引发窝崩。子窝崩发生前后,父窝塘下部区域地形变化不大,说明窝崩产生的泥沙在近底层向较低处输移,对周边相对较高河床地形影响不大。 展开更多

关键词 窝崩 窝塘 长江 和畅洲

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长江中下游崩岸分布规律及窝崩的平面旋涡形成机制 被引量：7

9

作者 王媛 李冬田 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期919-924,共6页

基于遥感综合研究,论述了长江中下游条崩与窝崩的分布规律,在此基础上讨论了两类崩岸的形成机制,特别是对窝崩的平面旋涡形成机制进行了论述。窝崩是在特定岸段因平面旋涡的形成而发生的,通过流体力学的涡流理论分析,提出了用临界负压... 基于遥感综合研究,论述了长江中下游条崩与窝崩的分布规律,在此基础上讨论了两类崩岸的形成机制,特别是对窝崩的平面旋涡形成机制进行了论述。窝崩是在特定岸段因平面旋涡的形成而发生的,通过流体力学的涡流理论分析,提出了用临界负压评价窝崩形成的原理与方法。 展开更多

关键词 崩岸 条崩 窝崩 涡流理论 临界负压

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河岸窝崩灾害与治理措施的研究 被引量：4

10

作者 夏细禾 路彩霞 《长江科学院院报》 EI CSCD 北大核心 2001年第6期11-14,共4页

长江中下游河道大尺度的窝崩 ,常常危及两岸江堤的防洪安全 ,给人民生命财产造成较大的危害。为研究河岸窝崩的治理措施 ,分析了河岸窝崩的特点、危害及成因 ,提出以沉梢坝锁口促淤方案来治理河岸大尺度窝崩是较为有效的措施。

关键词 窝崩 灾害 治理措施 河岸 沉梢坝锁口促淤 水流 水情 土质 抗冲 抛石护岸

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长江下游窝崩形成条件及防护措施初步研究 被引量：16

11

作者 冷魁 《水科学进展》 EI CAS CSCD 1993年第4期281-287,共7页

描述了长江下游典型窝崩情况,分析了窝崩形成的过程、特点及窝崩江岸段的地质条件、岸坡变化、水流泥沙运动规律。在此基础上研究了窝崩发生的原因,得到了形成窝崩临界条件的数学表达式。最后对窝崩的防护和预测提出了建议。

关键词 窝崩 护岸 水流泥沙条件

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长江大堤窝崩机理研究 被引量：3

12

作者 金腊华 刘雷 《环境与开发》 2000年第4期12-13,共2页

在归纳总结各种关于江河大堤窝崩成因解释的基础上 ,对河堤窝崩的机理进行了理论分析 ,据此解释了长江马湖堤最近窝崩的形成原因 .

关键词 江堤稳定 窝崩机理 长江

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窝崩治理新型结构—布帘石的理论分析和试验研究

13

作者 应强 张幸农 +1 位作者 假冬冬 陈长英 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第4期107-113,共7页

长江江苏段窝崩大多选用树头石作为窝塘内的促淤结构型式,但树木的砍伐对绿化和生态产生一定的不良影响。提出了一种由浮块、布匹(或土工布)和石块组成的布帘石,该种新型结构在窝塘内可起到阻流和促淤的效果,但目前对此鲜有研究。通过... 长江江苏段窝崩大多选用树头石作为窝塘内的促淤结构型式,但树木的砍伐对绿化和生态产生一定的不良影响。提出了一种由浮块、布匹(或土工布)和石块组成的布帘石,该种新型结构在窝塘内可起到阻流和促淤的效果,但目前对此鲜有研究。通过对置于水流中处于平衡状态时的布帘石进行受力分析,建立作用在布帘石微元上各力平衡时的微分方程,进而解得布帘石沿水深方向分布曲线(面),由试验数据确定相关系数。采用此计算式可以确定布帘石的水平投影长度和浮力,也可解释浮块浮于水面或没入水中、布帘浮于水中或沉入河底等状态的力学机制。基于长江扬中河段指南村窝崩段的局部模型,就窝塘中布帘石、树头石的阻水效果进行了对比试验,结果表明两者阻水效果相当。同时,布帘石的利用可减少对生态的影响。 展开更多

关键词 长江河堤 布帘石 窝崩 窝塘

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长江下游窝崩机理及其治理技术

14

作者 张幸农 假冬冬 +1 位作者 应强 陈长英 《中国防汛抗旱》 2022年第9期1-6,共6页

窝崩是水土交互作用下的岸坡失稳破坏现象,具有随机性强、形成时间短、土体崩塌量大的特征,发生后出现“Ω”形或半圆形窝塘。窝崩机理复杂、规律难偱,有两种类型:(1)伴随水流冲刷而出现的大块土体持续崩塌;(2)因土体内存在液化层而出... 窝崩是水土交互作用下的岸坡失稳破坏现象,具有随机性强、形成时间短、土体崩塌量大的特征,发生后出现“Ω”形或半圆形窝塘。窝崩机理复杂、规律难偱,有两种类型:(1)伴随水流冲刷而出现的大块土体持续崩塌;(2)因土体内存在液化层而出现的大块土体侧向滑移。窝崩多出现在汛期和汛后退水期,与来水来沙条件关系尚不明显,总体上呈现南岸多、北岸少的分布特征,并且较易出现在弯曲凹岸、洲头洲尾和边界突变段。目前窝崩的模拟技术和预警技术尚不成熟,治理采用窝塘抢险与后续复建相结合,通过设置临时挡洪子堤防范江水倒灌,确保防洪安全;通过“守两肩、固周边、先促淤、后封口”等工程措施实施窝塘抢险。针对长江下游窝崩现象,论述其成因机理和分布规律,并评述相应的治理技术。 展开更多

关键词 窝崩 机理 治理 长江下游

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三江口窝崩及抢护 被引量：8

15

作者 章志强 臧英平 +2 位作者 仲琳 应强 袁胜英 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2011年第2期71-76,共6页

窝崩是发生在长江中下游极具危险性的崩岸形式,严重时会造成生命及财产的重大损失,因此,有必要对窝崩成因及抢护措施进行研究.根据三江口窝崩前后的河道实测地形资料,分析比较了崩塌前后河床地形及断面变化、崩岸发生的原因,计算了各测... 窝崩是发生在长江中下游极具危险性的崩岸形式,严重时会造成生命及财产的重大损失,因此,有必要对窝崩成因及抢护措施进行研究.根据三江口窝崩前后的河道实测地形资料,分析比较了崩塌前后河床地形及断面变化、崩岸发生的原因,计算了各测次的水下体积,研究了相关抢护措施及效果.分析研究结果表明,窝崩发生后80%以上的崩体均淤积在口门上下约1 km河道内,经过1个月冲刷,约有37%崩体被水流带走.文中介绍的抢护措施及效果可为相似抢护工程提供借鉴参考. 展开更多

关键词 窝崩 三江口 抢护措施

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窝崩抢护治理中树头石阻水效果试验研究 被引量：2

16

作者 袁文秀 应强 +2 位作者 罗龙洪 张幸农 假冬冬 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第3期119-125,共7页

河堤窝崩发生后,首先需要确定的是抢护治理方案,减缓窝塘流速,遏制窝塘进一步发展。在诸多抢护治理方案中,树头石方案具有较好的减速促淤效果,但树头高度和抛投间距在以往的设计中都是依经验确定,缺乏理论基础和试验依据。通过制作长江... 河堤窝崩发生后,首先需要确定的是抢护治理方案,减缓窝塘流速,遏制窝塘进一步发展。在诸多抢护治理方案中,树头石方案具有较好的减速促淤效果,但树头高度和抛投间距在以往的设计中都是依经验确定,缺乏理论基础和试验依据。通过制作长江扬中河段指南村窝崩模型,在窝崩口门附近流速模拟相似的基础上,对窝塘内同一高度3种间距的树头石排列型式和同一间距3种高度的树头石进行了试验,用三点法测量了窝塘内12个点的流速、流向。试验结果表明:窝塘内表层流速受惯性影响较大,底层流速受地形影响较大;窝塘内布置不同高度和不同间距的树头石时,平均流速随树头石高度的增加而减小,随树头石间距的减小而减小,窝内流速的减小,意味着泥沙淤积强度的增大;另一方面,树头石高度的增大和间距的减小,都会增加工程的投资成本,研究认为在相对树高为0.15、间距为6 m×6 m时综合效果较佳。 展开更多

关键词 长江河堤 窝崩治理 树头石 平均流速

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四面六边框架用于窝崩体内防冲促淤试验研究 被引量：2

17

作者 章志强 臧英平 +2 位作者 仲琳 应强 袁胜英 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2011年第7期92-97,共6页

以南京三江口窝崩后实测地形资料为基础,建立了窝崩的概化模型。在模型中的崩窝体内布置了不同间距的四面六边框架、窝内沿岸带(相当于原体地形-15 m等高线以上)也布置了不同间距的四面六边框架,以及四面六边框架与口门潜锁坝组合等方... 以南京三江口窝崩后实测地形资料为基础,建立了窝崩的概化模型。在模型中的崩窝体内布置了不同间距的四面六边框架、窝内沿岸带(相当于原体地形-15 m等高线以上)也布置了不同间距的四面六边框架,以及四面六边框架与口门潜锁坝组合等方案的试验研究工作。通过研究,认为窝内四面六边框架布置间距与工程量之间存在着一个最佳关系,并对此进行了讨论,提出了最佳间距;进行了单独工程(窝内工程)和上述联合工程的效果比较试验。研究表明,联合工程的效果虽比单独工程的效果要好但有限。 展开更多

关键词 岸坡防护 窝崩处理 四面六边框架 防冲促淤 南京三江口

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河岸窝崩机理的探讨 被引量：11

18

作者 王延贵 匡尚富 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2006年第3期27-34,共8页

通过分析窝崩发生的特点,本文给出了窝崩发生的边界条件、水流条件和触发因素的具体内涵。边界条件包括岸滩结构的不连续性、岸滩抗冲能力差等,是发生窝崩的必要条件和内因;水流条件是指局部强烈的紊动结构(环流、斜流、横流)、深泓靠... 通过分析窝崩发生的特点,本文给出了窝崩发生的边界条件、水流条件和触发因素的具体内涵。边界条件包括岸滩结构的不连续性、岸滩抗冲能力差等,是发生窝崩的必要条件和内因;水流条件是指局部强烈的紊动结构(环流、斜流、横流)、深泓靠岸、洪水涨落等,是窝崩发生的重要条件;水压力的突变、突加荷载、地震等是窝崩发生的激发条件。窝崩发生的原因主要是岸滩剧烈淘刷或岸滩土体的承载能力减小或消失;按窝崩成因,可分为淘刷窝崩和液化窝崩。 展开更多

关键词 窝崩 边界条件 水流条件 岸滩淘刷

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长江江苏河段嘶马弯道窝崩与护岸研究 被引量：1

19

作者 孙敏 张勇 《矿产勘查》 2005年第2期70-73,共4页

在总结已有研究的基础上,对长江江苏河段嘶马弯道岸坡及滩地地质条件、水文条件下的岸坡稳 定进行分析,探讨嘶马弯道发生窝崩的特点、原因和工程防护措施。运用三维极限平衡分析法对 岸坡的稳定性进行计算分析研究并... 在总结已有研究的基础上,对长江江苏河段嘶马弯道岸坡及滩地地质条件、水文条件下的岸坡稳 定进行分析,探讨嘶马弯道发生窝崩的特点、原因和工程防护措施。运用三维极限平衡分析法对 岸坡的稳定性进行计算分析研究并模拟窝崩的发展过程。结合嘶马河段护岸工程实践,对平顺 抛石、锁口回填、沉梢坝封口促淤等护岸形式进行总结比较,探求适合的护岸类型。 展开更多

关键词 嘶马弯道 窝崩 岸坡稳定性

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浅谈长江南京河段窝崩成因及防护 被引量：7

20

作者 李宝璋 《人民长江》 北大核心 1992年第11期26-28,共3页

窝崩威胁岸堤安全,应加以防护,如长江南京河段窝崩时有发生,分析其原因,主要是水流、泥沙以及沿岸的地形、地质条件等因素相互的作用结果。在此基础上作出了本河段的防护措施。

关键词 窝崩 堤岸 防护 成因 长江

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