小黑江规划汇报材料.docx
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小黑江规划汇报材料
云南省临沧市
小黑江中游及拉勐河水电规划告汇报纲要
云南理能水利电力勘测设计有限公司
二○○九年三月
一、基本情况
小黑江又名小黑河，流域属澜沧江水系，小黑江流域，是澜沧江右岸一级支流，位于耿马，双江，沧源县及普洱市澜沧县交界处。
河源发源于耿马，双江县界四排山山脉最高峰（大雪山）西侧，河源高程3233m，自大雪山西麓发源后，沿东北—西南流向纵贯耿马县境（此段又称南皮河），于沧源，耿马两县交界的勐省镇折向东流。
其后沿沧源，耿马两县交界迂曲而行，东行60余km接纳南下的最大支流勐勐河（又名勐库河）。
其后又转向南，右转向东，于双江，澜沧两县交界的曼昭寨附近汇入澜沧江，汇入口高程780m。
整个干流河道呈“w”型。
小黑江流域面积5784km2，主河道全长180km，总落差大于1500m，河道平均比降4‰。
流域内水系发育，支流众多，。
主要支流有勐库河（径流面积1355km2），勐董河（径流面积772km2），拉勐河（径流面积714km2），下允河（径流面积751km2）等。
小黑江流域赛弄电站厂址以上径流面积4080km2,多年平均流量104.5m3/s，径流量为33.82亿m3，产水模数达85.9万m3/km2，水资源丰富。
河流落差大，水能理论蕴藏量26万kW，可开发量约21.7万kW，是临沧市十一五期间水能开发的优选点之一。
小黑江流域内有从大雪山—巴塔山—曼岗寨—勐省镇—小黑江桥—安康—曼昭寨至澜沧江交汇口区域内，人烟比较稀少，水力工程甚少，耕地面积不大，人类活动影响中等，但区内交通较便利，有双江—耿马—沧源公路，双江—沧源公路和乡村公路等通过各工程区。
二、水文
（一）水文气象特性
小黑江流域的径流均由大气降雨形成，径流量与降雨的年际、年内及空间分布基本一致。
流域多年平均降雨量1300～1760mm之间，其中档帕河、拉勐河可达2500mm，下游及河谷地带为低值区在1000mm左右。
从勐省、煤厂水文站实测资料统计：
6～11月径流量占年径流量的80%左右，此间又多集中于7～8月，水量占全年水量的40%左右；1～5月因降雨稀少，蒸发量大，水量也相应减少，水量仅占全年水量的9%左右；年最小流量一般出现在4～5月间，其中以4月份为最枯，其水量仅占全年径流量的1.1%。
多年平均气温16.2～22°，极端气温在33.4～38.1°，极端最低气温-3.0～-2.1°之间，多年平均风速1.7～1.9m/s,年最大风速16～22m/s,相应风向以西南风偏多。
（二）径流分析
小黑江江流域内实测水文、气象资料较为丰富，勐省水文站位主要水文站，流量系列为1960－2004年，故代表分析采用勐省站位代表站，用勐省站实测年径流系列（1960－2004年）进行系列年代表性分析，进行年径流系列插补的为煤厂站，煤厂站系列已达20余年，与勐省站同期资料较多，像端关系也较好，因此将煤厂站系列插补至1960－2004年。
勐库河代表分析采用甸头站位代表站。
故选择勐省站和甸头站位参证站，气象资料采用耿马、沧源和双江县气象站。
水文、气象分析利用当地水文、气象特性及参证站的降水、径流资料，进行综合分析，推求规划工程断面的设计径流成果。
故选择勐省站、甸头站、煤厂站站作为设计流域径流分析的主要参证站。
本次径流分析小黑江干流采用地区综合法成果，支流断面采用水文比拟法成果。
年径流cv值总体来说随面积增大而减小，各断面经cv值采用地区综合法成果。
小黑江及支流共布置六个梯级电站（金列电站有两个比较方案，方案一赛弄电站，方案二小贺科电站），各电站取水口设计径流成果见下表1
表2.1小黑江流域各多年平均流量计算成果表
断面
面积（km2）
P0（mm）
Q0（m3/s）
推流方法
M（万m3/km2）
备注
贺柯取水口
1752
1630
52.3
94.1
采用
赛弄取水口
2760
1630
81.7
水文比拟
75.2
地区综合
85.9
采用
拉勐河取水口
499
1750
15.8
水文比拟
99.7
采用
15.1
地区综合
拉勐河取水口
394
1800
12.8
水文比拟
102.5
采用
12.1
地区综合
贺勐河取水口
129
1200
2.80
水文比拟
68.4
采用
4.22
地区综合
勐库河电站取水口
1210
1200
29.2
水文比拟
76.2
采用
34.6
地区综合
表2.2小黑江流域各电站设计年径流成果表
单位：
m3/s
断面
F（km2）
Q0
Cv
Cs
10%
50%
90%
贺柯取水口
1752
52.3
0.21
2Cv
66.8
51.5
38.8
赛弄取水口
2760
75.2
0.2
2Cv
95.0
74.2
56.7
拉勐河取水口2
499
15.8
0.22
2Cv
20.4
15.5
11.5
拉勐河取水口1
394
12.8
0.22
2Cv
16.5
12.6
9.34
贺勐河取水口
129
2.8
0.24
2Cv
3.69
2.75
1.98
勐库河电站取水口
1210
29.2
0.21
2Cv
37.3
28.8
21.7
（三）设计洪水分析
流域内的洪水由暴雨形成，多发于5～11月。
由于勐省、煤厂站缺历史洪水资料，因此两站的均值、Cv有偏小的可能。
从加抽样误差后的设计洪水比较，勐省、甸头、煤厂站各频率的设计洪峰随面积增大而增大，干流上洪峰模数随面积增大而减小，符合洪水地区分布特性。
由于流域比降、流域地层岩性及下垫面的原因，煤厂站峰模数略小于甸头站。
综上所述，小黑江流域各站洪水参数基本合理。
本次规划洪水分析涉及的断面较多，其中干流6个、支流7个。
干流上有煤厂及勐省站作控制，洪水成果有一定的精度；而支流上特别是拉勐河、芒片河的断面由于所在河流无水文站点，洪水成果将会有一定的任意性。
小黑江流域降水量地区分布复杂，暴雨亦如此。
鉴于资料条件及小黑江流域干、支流的洪水特性，各断面设计洪水按如下方法推求：
①、在煤厂至勐省站之间的干流断面按面积内插的方法推求；②、勐省站下游的干流断面按面积比的0.9次方推求（根据勐省、煤厂站同次洪水推求的洪峰面积比指数为0.9），参证站为勐省站；③、芒片河取水口径流面积接近煤厂站，地理位置也接近煤厂站，其设计洪水按面积比2/3次方移用煤厂值；④、勐库河电站取水口位于甸头水文站下游，故设计洪水按面积比2/3次方移用甸头值；⑤、拉勐河、贺勐河断面洪水也按水文比拟法推求，参证站经分析比较后选择甸头站。
甸头站一则有历史调查洪水，实测系列较长；二则拉勐河流域降水量较大，选择洪峰模数较大的甸头站更适宜；其三为河道比降等参数与勐库河更接近（J小黑江=4.0‰、J拉勐河=9.2‰、J勐库河=8.6‰）。
由此，拉勐河断面的设计洪水按面积比的2/3次方移用甸头值。
计算结果见表2.3。
表2.3小黑江流域各断面设计洪峰流量成果表单位：
m3/s
断面
面积（km2）
0.1%
0.2%
0.5%
1%
2%
3.33%
5%
干流
六级取水口
1752
1460
1340
1180
935
845
774
718
六级（贺柯）厂房
1460
1340
1180
935
845
774
718
七级取水口
2760
2180
2000
1770
1590
1410
1160
1070
七级（赛弄.小贺科）厂房
4340
3280
3000
2650
2390
2120
1740
1610
支流
拉勐河取水口2级
499
1010
892
747
638
531
454
395
贺勐河取水口
129
408
362
303
259
216
184
160
拉勐河电站厂房2级
698
1260
1120
934
798
665
568
494
拉勐河取水口1级
394
859
762
638
545
454
388
337
拉勐河电站厂房1级
429
910
807
675
577
480
411
357
勐库河电站取水口
1210
1820
1610
1350
1150
959
820
713
注：
拉勐河二级电站的实际引用径流为：
拉勐河二坝址处的拉勐河径流+贺勐河电站尾水。
由表2.26可见，支流拉勐河断面的洪水大于面积较大的干流断面（如曼岗厂房）洪水。
主要原因是干流上游段局部有灰岩出露，河道比降及流域坡度较缓，对洪峰的调蓄作用较大，从勐省、煤厂站同次洪水推求的洪峰面积比指数为0.9也说明洪峰模数沿程递减较慢，下游或支流的洪水模数较大。
拉勐河流域为降水量高值区，因此暴雨量级不会很小，河道比降是主河的两倍以上，河道对洪峰的调峰作用较小，因此拉勐河断面的洪水集中程度高，洪峰较大。
（四）泥沙估算
小黑江流域内仅勐省站有1980—2004年实测泥沙资料，实测期多年平均悬移质来沙量124万t，悬移质侵蚀模数合702t/km2。
多年平均含沙量为0.75kg/m3。
对于干流上的各规划断面，泥沙成果直接采用上述侵蚀模数或含沙量即可，而支流断面则考虑土壤侵蚀图量算。
在省水利厅及天津院编制的我省土壤侵蚀模数图（2000年版）中，小黑江大多数地区（海拔较高）为微度侵蚀区，占流域面积的60%以上，侵蚀模数M＜500t/km2；其次为轻度侵蚀区，模数为500~2500t/km2；再次为中度侵蚀区（侵蚀模数在2500~5000t/km2之间）。
强度侵蚀（5000~10000t/km2）区则极少地区有零星分布。
由于本次涉及的断面较多，土壤侵蚀模数图量算的结果精度有限，故在干、支流各选出一个断面量算不同侵蚀强度所占的比例（见表2.27）。
按微度取中值，其它侵蚀强度取下限值的办法推求各断面的输沙总量。
表2.27小黑江干、支流断面不同侵蚀强度所占的比例表
断面
面积（km2）
微度
轻度
中度
强度
六级取水口
1752
61%
23%
11%
5%
拉勐河取水口
499
65%
22%
13%
勐库河电站取水口
1210
63%
12%
23%
2%
按该方法，六级取水口的多年泥沙总量为139万t。
按推移质占悬移质10%计，悬移质沙量合126万t，该断面的悬移质侵蚀模数合720t/km2，略大于勐省站实测值702t/km2。
表2.27中其它断面的泥沙总量也按相同的方法计算，芒片河北支取水口、拉勐河取水口、勐库河取水口的多年平均总沙量分别为7.47、30.0、108万t。
根据勐省站实测与量算的差异修正上述成果，推移质按悬移质10%计，求得各断面的多年平均含沙量为
五级芒片河北支取水口：
0.46kg/m3；
六级取水口：
0.75kg/m3；
拉勐河取水口：
0.56kg/m3；
勐库河电站取水口：
1.05kg/m3。
三、地质
测区主要出露古生代澜沧群变质岩系（Pz1ln）和三叠系、白垩系、早第三系侵入体；沉积岩地层主要出露泥盆系、石炭系、二叠系、侏罗系、第三系地层为主，约占测区面积的90%；其于为不同时期的侵入岩体（即燕山期花岗岩体）、澜沧群变质岩系，第四系残坡积广泛分布于山坡地表，第四系洪冲积分布于山间盆地及河流阶地上。
测区位于青、藏、滇、缅、印尼巨型“歹”字型构造东支中段西缘部分与三江经向构造体系的中南段及南岭纬向构造的西延部分三大构造体系的复合部位。
构造具有向南东和南西撒开，向北西及北东收敛之特点。
测区在漫长的地质历史中，在不同部位、不同方向、不同应力作用下，经历了不同强度的构造地质作用，形成了不同方向、不同力学性质的构造形迹，组成了不同的构造形式。
它们之间既有差异，有密切相关，交接关系也十分复杂，但构造格局较为清晰。
除三大构造体系外，低序次、低级别的小断裂、扭动构造也较十分活跃。
工程区褶皱、断裂构造较为发育，受各种构造形迹及地质体多次不同方向主压应力及张应力作用下，构造形迹呈NE—SW向、近NS向、EW向及NW～SE向展布，褶皱、断裂构造形态表现相间分布，构造以压性、压扭性为主。
主要控制区域构造有勐库—双江断裂、小南美—大贺科断裂、勐勇—大翁弄断裂、南门山断裂、弄告断裂，邦马大雪山～巴哈向斜、双江向斜等构造为区内控制性主干构造带，受多期构造活动影响，区内褶皱、断裂发育，形成了不同方向、不同性质的构造形迹。
（五）地震及区域稳定性
测区位于“歹”字型构造体系的西部与三江经向构造体系中南端及纬向构造复合部位。
南汀河大断裂的东侧，澜沧江断裂带西侧，测区内主干构造有勐库—双江断裂、小南美—大贺科断裂、勐勇—大翁弄断裂、南门山断裂等，测区经历了多期构造活动，尤以燕山晚期—喜山早期表现为区域构造活动更加强烈，岩石的变质程度以动力变质作用及混合岩化作用明显，侵入体及火山喷发活动也较明显，晚更新世—全新世以来地壳活动更加明显，说明与构造断裂有着不可分割的成生联系。
测区位于耿马－双江地震带，分布于孟定－双江间南延至图外，此带位于近期隆起区，地层以片岩、片麻岩、花岗岩、板岩、千枚岩、碳酸盐岩，沿断层分布中生代断陷盆地，中强地震活动较为频繁，自1935年12月29日澜沧5.0级地震，到1988年11月6日澜沧、耿马7.2、7.6级地震，54年内共发生5级以上地震17次，6级以上8次，7级以上4次，距工程区较近或处于震区，对区内造成较大的损失。
因此工程区属于区域构造活动强烈区，是云南省地震活动频繁和频度较高的区域。
根据2001年《中国地震动参数区划图》（GB1830—2001），本区地震动峰值加速度为0.3g～≥0.4g，地震动反应谱特征周期为0.45s，对应的地震基本烈度为Ⅷ－Ⅸ度。
通过对小黑江干流及拉勐河、勐库河本规划范围内，进行了野外工程、水文地质勘测工作，并对近期规划项目作了一定的专门地质工作。
主要结论如下：
规划主要工程区地质条件基本良好，无较大不良地质及物理地质问题。
四、综合利用和开发任务
1、规划水平年和标准
（1）规划水平年：
2006年为规划基准年，2012年为近期规划水平年，2020年为远期设计水平年。
（2）有关标准
水电站设计保证率取P=90%；
2、综合利用与开发任务
小黑江是临沧市境内澜沧江右岸的一级大支流，小黑江流域雨量丰沛、植被覆盖好，水系发达，支流众多呈树枝状，流域内分布耿马、双江、勐省等大型平坦坝子，工农业生产比较发达。
小黑江干、支流河段水能资源的开发利用，应按照河流实际情况和国家有关法律法规和综合利用的要求，解决好工业与农业、资源利用与环境保护、近期与远景、整体与局部等各种关系。
2.2.1规划河段综合利用要求
规划的小黑江中游干、支流河段包括：
小黑江干流河段为南碧桥（高程970m）至赛弄（高程860m）；勐库河为酒厂（高程940m）至赛弄（高程860m）；支流拉勐河自河面高程1140.0km至小黑江汇口、贺勐河自河面高程1280.0km至拉勐河汇口。
在河段规划布置电站时，充分考虑该河段及其上、下游河段的综合利用情况。
小黑江干流上的电站：
贺柯、赛弄（或小贺科）基本位于峡谷区，沿河村庄农田甚少，无综合利用要求，但赛弄（或小贺科）会淹没一段公路（省道油路）；支流勐库河上的勐库河电站，也位于峡谷区，但坝址以下已有三座小电站（装机0.62万kw），需要与电站的陕西业主协商沟通，或收购或合作开发，否则资源不能充分利用，开发价值不大；赛弄（或小贺科）电站电站厂房建于小黑江右岸，勐库河电站厂房建于小黑江左岸，将造成中水顾问集团昆明水电勘测设计研究院的小黑江水文站河段，径流被截夺，水文站需向下游搬迁。
拉勐河一、二级电站和贺勐河电站都是径流式电站，也都位于峡谷区，电站兴建以后基本上不改变下游河道的径流状况，因此，上游河段进行水电开发，不会给下游河段的防洪、灌溉增加困难。
电站下游是山间冲积盆地勐省坝子，勐省坝子处拉勐河汇入小黑江的汇口处，坝子面积略大于20km2，是粮食生产基地，其中有一半面积范围内的耕地用拉勐河水灌溉。
勐省坝子目前防洪标准较低，易遭受洪灾。
2.1.1发电
小黑江流域面积5784km2，主河道长180km，多年平均流量为125m3/s，平均坡降4‰。
流域内水系发育，支流众多，主要支流有勐勐河（径流面积1355km2）、勐董河（F=772km2）、拉勐河（F=714km2）、下允河（F=751km2）等。
水能理论蕴藏量376.7MW。
规划河段小黑江中游干流南碧桥～赛弄，河道长约54.84km；勐库河酒厂～至赛弄，河道长约9.2km；拉勐河自河面高程1140.0m～小黑江汇口，河道长约28.9km；贺勐河自河面高程1280.0m～拉勐河汇口，河道长约14.7km。
这些河段或者落差比较集中，或者河道可以裁弯取直获得水头，因此，这些河段水能资源比较丰富，可以通过水电开发将水力资源转化为电能，积极参与地方经济建设，初步规划这些河段的6座电站，总装机容量118.6MW，保证出力11.47MW，年平均发电量5.47亿kW·h。
2.2.2防洪
小黑江上游称南碧河，它虽从耿马坝子东侧通过，但因其河床平均低于耿马坝子40m～60m，因此，河水不能用于耿马坝子灌溉，洪水也不危害耿马坝子，中游勐省坝子中局部河段比较低洼。
因此，防洪规划主要在规划河段下游的勐省坝子，对规划河段上游的耿马、双江坝子没有影响。
勐省坝子位于拉勐河下游，小黑江中游，为山间冲积盆地，是粮食生产基地。
目前河道上己修一些河堤，但河堤尚未形成完整防洪体系，河岸仍有倒塌。
勐省河道的部分河段防洪能力未达到5年一遇的洪水标准。
水利部门曾对勐省坝子做了防洪规划，规划将现状河道的防洪能力提高到十年一遇的设计标准。
勐省河道防洪整治工程主要包括：
护岸工程、河堤工程、裁弯工程等。
2.1.3灌溉
本次规划小黑江干、支流河段除勐省坝子以外，基本都处于峡谷区，沿江村庄农田甚少，无综合利用要求。
勐省坝子从拉勐河取水的农业灌溉，农灌区位于电站下游，因此，电站引水与农灌没有矛盾。
贺勐河电站跨流域引水以后，下游零星耘地的灌溉，可通过放生态灌溉用水的办法解决。
2.1.4航运
规划河段目前不具备通航条件，远景也无通航规划。
3.2开发任务
根据地区社会经济发展规划的要求，结合《云南省临沧地区小黑江水利规划报告》提出的河段开发任务和本河段实际情况，规划河段的开发任务为：
（1）发电
规划的小黑江干、支流河段六座电站，建成后每年可以向系统提供117.1MW的总装机容量，保证出力11.645MW，年平均发电量5.462亿kW·h。
梯级电站的开发，对缓解临沧市电力紧缺的局面，促进当地经济发展具有重要作用。
（2）防洪
小黑江干、支流河段水电开发采用堤坝及径流式开发方案，电站水库具有一定库容，建成后水库库容对汛期洪水、洪峰有一定削减能力，可提高下游勐省坝子及河道的防洪标准。
（3）灌溉
勐省坝子灌溉要求位于规划河段下游，梯级电站建成后通过水库的调蓄作用，增加枯期水量，可改善灌溉条件。
（4）航运
规划河段目前不具备通航条件，远景也无通航规划。
综上所述，规划河段的开发任务为发电，可兼顾下游防洪任务，并为发展下游灌溉、养殖业创造条件。
五、梯级开发方案
1、梯级开发方案拟定的原则
小黑江干流及支流拉勐河、勐库河水能资源条件优越，但由于小黑江为耿马、沧源、双江县界河，因此，在梯级布置时，要正确处理好界河与水电开发的关系。
拟定梯级开发方案时必须遵循以下原则是：
根据《中小河流水能开发规划导则》（SL221—98）、《河流水电规划编制规范》DL/T5042—95、国家及地方政府相关政策规定；并根据地区国民经济发展及供电需求，拟定电站开发方案的原则如下：
1．遵循绿色环保、可持续发展的原则，协调水资源开发与环境保护关系，做到发展与保护相结合；
2．合理、充分利用水力资源，尽量减少淹没损失和对环境的影响；
3．根据地形、地质、水资源条件，因地制宜、趋利避害，研究确定合理利用资源的的电站开发方案；
4．方案要做到技术上可行，经济上合理，规划成果具有科学依据并可操作、收效快；
5．河流水电开发的规划工作，尽可能与该河流域的综合规划相协调。
2、梯级开发方案拟定
在小黑江干流中游河段开发的二座电站，第一座为贺柯电站，第二座电站有两个设计方案，方案一为赛弄电站，方案二为小贺科电站（比较方案）。
5.2.1贺柯电站：
贺柯电站坝址位于贺柯寨东北面，挡帕河与南碧河交汇口下游0.8Km河段内。
初拟为混凝土重力坝，厂址选择在勐省水文站北侧约0.75Km河段内。
工程区上、下游河段呈北～南流向，坝址上游500m处为南皮河与挡帕河交汇口，再往上游至南皮桥河道转向北东；坝址下游约3.5km处河道转向南东。
山体走向北东～南西，为中山陡坡地形，两岸冲沟发育一般，地形相对完整，右岸山体海拔高程1354m～1459m，地形坡度35°～45°；左岸山顶海拔高程1408m～1510m，地形坡度25°～30°。
受NE～SW向断裂及耿马向斜构造的影响和控制，岩层走向NE、N倾向NW、W，倾角35°～45°。
岩石以碎屑岩沉积为主，节理裂隙较发育，风化程度较强，全～强风化带厚10m～20m，强～弱风化岩石较坚硬，地表上覆2m～5m不等的残、坡积层，不良物理地质现象不发育。
地下水为基岩、碎屑岩裂隙水，由降水补给，以泉水或散流形式排泄于谷中。
拟建拦河坝高（最大）约28m，坝顶高程963m，坝轴长155m，坝轴线为E～W向，河床宽80m，河床冲积层厚12m～18m，左岸山坡坡度40°～45°，右岸25°～30°。
河边及两岸基岩零星裸露，未见不良物理地质现象，山坡基本稳定。
基岩为（P2n）泥质粉砂岩、硅质岩，产状310°∠40°。
岩石强风化深10m～15m，力学性质中等强度，河床冲积层稍密～中密，坝基岩石基本稳定满足设计要求。
隧洞长1902m，隧洞沿线下伏基岩为泥质粉砂岩、粉砂质泥岩夹灰岩、硅质岩，岩层走向NE，倾向NW，倾角40°～45°；隧洞后段及厂址岩层走向N5°W，倾向SW，倾角40°。
总体讲山体较单薄，但不良物理地质现象不发育。
根据围岩稳定性分类，62%为“Ⅲ～Ⅳ”类围岩，长1180m，38%为“Ⅳ～Ⅴ”类围岩，长722m。
压力管道沿较宽阔的山脊布置，轴向为E90°，长150m，山体较完整，山坡坡度约30°～35°，山脊宽10m～15m，基岩零星裸露，松散层厚2m～4m，未见不良物理地质现象，出露岩石为（P2n）较软～较硬岩组，强风化，产状310°∠45°，层间结合中等，强风化埋深10m～15m，边坡中等稳定，强风化岩石满足镇、支墩基持力层要求，抗滑中等稳定，基础开挖深约4～7m。
厂址河漫滩高出河床2.0m～2.5m，宽15m～20m，长约25m～35m。
系冲积砂卵漂砾石、粉细砂层，厚约3.5m～6m，稍密～中密。
后山坡为第四系残坡积含碎石砂壤土，厚约2m～4m，坡度30°～40°。
厂址需向山内开挖，强风化基岩可作为基础持力层，沿河岸需设防冲挡墙。
贺柯电站取水坝高28m（坝基高程约为943m），正常蓄水位961.50m，坝顶高程963m，坝顶长为155m，坝址以上F=1752km2，多年平均流量52.30m3/s，厂房位于勐省大桥上游500m处，厂址高程941.50m，厂址以上流域面积F=1758km2。
设计引用流量78.45m3/s、毛水头20m，引水道位于右岸，长约1902m，钢管长约150m。
装机容量1.26万kw。
总库容约7
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