国家千亿斤粮食规划双辽市田间工程及农机农技体系建设实施方案.docx

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国家千亿斤粮食规划双辽市田间工程及农机农技体系建设实施方案

1、概述

2009年7月,国务院办公厅下发了《全国新增1000亿斤粮食生产能力规划(2009-2020)》(国办发[2009]47号),纳入规划投资范围的项目包括水利骨干工程、田间工程及农技服务体系、农业气象保障体系、农业环保工程、后备区建设等五类。

按照国家要求,我省近期将编制全省实施规划、实施方案以及纳入全国规划的我省30个产粮大县实施方案。

在实施规划和实施方案的编制过程中,国家要求先行上报2010年千亿斤粮食规划田间工程及农技服务体系建设项目。

共安排给我省30个产粮大县项目总投资5.25亿元,其中:

中央投资4.2亿元,地方配套1.05亿元。

双辽市是吉林省重要的商品粮基地,地处吉林省西部,南部又处“九河下梢”,旱涝灾害发生频繁,特别是近十几年来,干旱已成为双辽市农业的主要自然灾害形式。

双辽市地表水资源匮乏,喷灌、畦田管灌等节水井灌是双辽市主要的农业灌溉方式。

同时,双辽市中低产旱田面积较大,坡地、坨地、低洼易涝、沙壤渗漏等中低产田面积占全市耕地面积的45%以上,沃土培肥、土地平整、机耕路建设,特别是渠道节水衬砌工程建设任务较重。

本次规划水利基础设施以抗旱井及节水设施配套建设、水田输水渠道砼U型槽建设为主。

同时,结合土地平整、机耕路建设以及农机、农技服务体系建设。

1.1、水利基础设施建设

水利基础设施建设以抗旱井及节水设施配套建设、水田输水渠道砼U型槽建设为主。

建设范围为双辽市服先、双山、茂林、向阳、永加、兴隆、柳条、新立等八个乡镇。

旱田高效节水灌溉项目区主要分布在服先、双山、茂林、向阳、永加、兴隆等乡镇。

渠道节水衬砌项目区布置在双山镇、柳条乡、新立乡等水田区。

建设规模及内容:

发展喷灌9096亩,畦田管灌15000亩,砼U型槽衬砌5400亩。

打井234眼,配套节水设施234(台)套,建设砼U型槽32400延米。

水利基础设施建设总投资983.67万元,其中:

中央预算内资金787万元,地方配套资金196.67万元。

1.2、农业标准粮田工程建设

我市优质粮食产业工程建设以土地平整、机耕路、挖沟修渠、打井及配套设施、路下涵及以秸杆覆盖地表还田的保护性耕作技术应用为主,建设范围服先、双山、茂林、向阳、永加、兴隆等乡镇。

建设规模及内容:

平整土地12000亩,田间机耕路长22000米,机井及喷灌设施50台套,挖修排水渠7000延长米,修机耕路下涵6个,实施秸秆还田37125亩。

农业标准良田建设项目总投资809万元,其中:

中央预算内资金570.00万元,地方配套资金239.00万元。

1.3、农技、农机服务体系建设

总投资424万元,其中:

中央预算内资金340万元,地方配套资金84万元。

1.3.1、农技服务体系建设

双辽市农技服务体系建设项目:

用于县、乡镇两级农业站设备购置及办公场所维修。

1.3.2、农机服务体系建设

双辽市农机服务体系建设项目用于县级及茂林、双山、新立等乡镇农机服务中心建设及农机服务设备购置等。

2、基本概况

2.1、自然概况

双辽市位于吉林省西部,地处辽河平原东北边缘。

东靠公主岭市,北邻长岭县、南依东辽河与梨树、辽宁省昌图县隔河相望,又称“九河下梢”,西与内蒙古科左中旗、科左后旗相接壤。

地理位置坐标东经123°20′至124°05′,北纬43°20′,至44°05′。

双辽市居北寒温带,大陆性气候,在温度、雨量、光照上的季节性变化显著。

年平均气温为5.6℃,最低温度为1月中旬,平均气温为-15℃,最高气温为7月下旬,平均气温为23℃至24℃

封冻期一般在11月中旬,解冻一般在4月上旬。

最大冻土深度为1.32米。

无霜期145天,初霜一般在9月20至25日,终霜在5月2日至7日。

全年大风天数平均为46.6天,大风次数平均为70.1次,主导风向为西南风,年平均风速为3.7米/秒,最大风速为24米/秒,春旱及风蚀现象发生频繁。

年年多年平均降水量为460毫米,多年平均径流深10.7毫米,多年平均蒸发量约在1800毫米左右。

2.2、土地、水资源条件

双辽市总土地面积468.2万亩,其中耕地面积222.6万亩,林地面积112.83万亩,牧业用地54.78万亩,城镇居民点及工矿用地28.29万亩,交通运输用地(铁路、公路用地)2.27万亩,山地、渔业用地、水域以及其它用地47.14万亩。

双辽市土地资源可利用量为395.20万亩,目前全市耕地面积仅为222.6万亩,尚有172.6万亩土地资源没有开发利用,土地资源开垦利用潜力很大。

双辽市多年平均水资源总量为24760万m3,其中地表水资源量为3200万m3,地下水资源量为21560万m3;地下水可利用量为21359万m3,地表水与地下水之间的重复量为1600万m3。

由于水库干涸,江河断流,地表水资源可利用量非常少,双辽市农业用水主要为地下水,目前全市地下水资源可利用量为21359万立方米,现状供水能力为20000万立方米,而我市目前农业用水总量仅为14642.2万立方米,尚有很大余水量,满足本次项目建设,提取地下水发展喷灌、管灌的要求。

2.3、社会经济概况

双辽市共有19个乡、镇(街),共190个村,到2008年底全市总人口39.17万人,总幅员面积3121.3平方公里,实播耕地面积222.6万亩,有农业人口23.77万人,农业劳力12.34万人。

年人均收入为5000元。

2.4、项目基础设施状况

全市共有耕地面积222.6万亩,其中易涝耕地面积76.44万亩,达到5年以上除涝标准的有46.5万亩,易旱耕地面积100万亩。

园地0.47万亩,林地面积112.83万亩,牧草地面积为54.78万亩。

双辽市农田水利建设虽然取得了一定成绩,但由于资金短缺,有相当一部分工程建筑物不配套或工程老化失修,严重影响工程效益的发挥,同时工程标准偏低,也是亟待解决的重点,这些水利工程现状远远满足不了国民经济发展和人民生活的需要。

到2009年底统计,全市水利工程现状如下:

①蓄水工程:

4座中型水库,2座小

(一)型水库,3座小

(二)型水库,总库容6221万m3,兴利库容2627万m3,可控制水田面积2.5万亩,但由于近几年持续干旱,大多水库蓄水严重不足,现只灌溉水田0.2万亩。

4座中型水库除险加固工程已相继启动,小

(一)、小

(二)型水库均以水毁,现敞泄运行。

②水源井工程:

全市有农田水源井27540眼,配套机泵21900台套,装机21.5万千瓦,其中旱田井15002眼,有效灌溉面积25.2万亩,水田井12538眼,控制水田灌溉面积30万亩。

3、项目建设的必要性与可行性

双辽市属农业市,水资源紧缺,自然灾害频繁,农田基础设施建设工作历来在经济社会发展中占有十分重要的位置。

近几年,双辽市农产品供求状况有了显著改善,但农业基础设施薄弱的局面并没有从根本上改变,绝不能因为农产品短缺问题基本解决了就放松农业。

尤其是目前我国正处于对经济结构进行战略性调整、加快推进工业化和城镇化的阶段,需要有更加稳固的农业作支撑。

只有把农业和农村经济搞上去,使农村市场活跃起来,才能为国民经济持续增长提供广阔的空间。

因此,现阶段仍需大力加强农田基础设施建设,加大对农业的支持和保护力度,加强农业的基础地位。

(1)保证和提高现有农业综合生产能力,必须坚持不懈地发展小型水利设施、实施沃土培肥、配套农机、农技服务体系建设。

我市农田基础设施建设体系虽然已规模。

但许多地方农业生产基本条件依然薄弱落后,引不进、排不出、灌不上,遇涝一片汪洋,遇旱一片赤地,完全是靠天吃饭。

这种状况不改变,就难以提高农产品产量和质量,改善农村面貌。

因此,我们必须要广泛发动农民群众集中时间和精力,齐心协力地兴修农田水利,并对已建工程进行维修改造。

(2)保证国家粮食安全,需要继续加强发展小型水利设施、实施沃土培肥、配套农机、农技服务体系建设。

现在,我国农业发展已进入新的历史阶段,粮食等农产品已从长期供不应求转为供需基本平衡,农产品价格走低。

但是,我们应该清醒地看到,近几年粮食供应出现相对过剩,是结构性和阶段性的。

随着人口增加和生活水平的提高,未来粮食需求总量还需不断增加,质量也需不断提高。

从保障粮食安全和社会稳定的角度看,没有过硬的农业基础设施,粮食安全就没有保障,农业不可能稳定持续地发展,农民生活不可能稳步地提高。

(3)增强农产品竞争力、增加农民收入。

党的十七大提出要加强农业基础设施建设,对农业和农村经济结构进行战略性调整,千方百计增加农民收入。

农业结构调整对水利灌排条件,特别是优质高效农业、高科技农业对灌排保证程度、服务质量,如供水水量、水质、供水时间、空气湿度、养分供应等提出了许多新的、更高的要求。

许多地方原有设施的标准和功能不适应新形势、新任务的要求。

必须主动调整思路,按照现代农业发展要求,改造原有工程,建设节水高效工程。

新时期农业发展要求农田基础设施建设不但要有一定规模,还要有较高的质量,要不断创新、发展,跟上新时代农业日新月异发展变化的形势。

4、编制项目实施方案的指导思想、基本原则及建设目标

4.1、指导思想

认真贯彻党中央、国务院关于加强农业和水利基础设施建设的有关方针政策,按照科学发展观要求,以提高农业特别是粮食综合生产能力为核心,以保障国家粮食安全和增加农民收入,改善农业生产条件和农村生态环境为目标,推进工程管理体制和运行机制的改革,提高灌溉水的利用效率和效益,提高农业抗御自然灾害能力、为国家的粮食安全、用水安全、生态环境安全提供有力的支撑和保障。

4.2、基本原则

(1)统筹规划、突出重点的原则

根据我市农村经济发展的特点,按照“先急后缓、先重后轻、突出重点、分步实施”的原则制定出本年度发展目标。

重点放在粮食生产区及生态环境脆弱的地方,包括粮食增产潜力大,提高农业综合生产能力明显的区域,农民民主管理意识强、自愿申请加快建设的区域和已落实工程管理责任,特别是建立了规范的农民用水协会管理的区域。

(2)统筹兼顾的原则

充分考虑水资源承载能力,实行总量控制,定额管理,协调各行业的用水需求,促进农业结构调整、实行改造与改革、骨干与田间、溉灌与排水相结合。

(3)因地制宜的原则

根据各地实际情况,制定适宜的改造方案,同时积极采用新技术、新材料、新工艺。

(4)量力而行的原则

根据国家财政投入及地方财力的可能和当地经济发展的实际需要,制定切实可行的建设目标和操作性较强的措施。

4.3、建设目标

通过田间工程及农技服务体系项目建设,在我市新增全程灌溉面积24096亩,其中:

喷灌面积9096亩,畦田管灌15000亩;发展砼U型槽节水面积5400亩;实施秸秆还田37125亩,使全市年增产粮食5209吨。

5、主要建设内容及典型设计

5.1、主要建设内容

改造中低产田44125亩。

(1)、旱作节水工程

新增灌溉面积24096亩,其中:

喷灌面积9096亩,畦田管灌面积15000亩。

①、喷灌工程

灌溉面积为9096亩,新打水源井108眼,建井房108座;配套喷灌设备108套。

A、服先镇五一村,灌溉面积为1516亩,新打水源井18眼,配套喷灌设备18套,建井房18座。

B、双山镇余良村,灌溉面积为1516亩,新打水源井18眼,配套喷灌设备18套,建井房18座。

C、茂林镇日新村,灌溉面积为1516亩,新打水源井18眼,配套喷灌设备18套,建井房18座。

D、向阳乡立新村,灌溉面积为1516亩,新打水源井18眼,配套喷灌设备18套,建井房18座。

E、永加乡贞固村,灌溉面积为1516亩,新打水源井18眼,配套喷灌设备18套,建井房18座。

F、兴隆镇耕耘村,灌溉面积为1516亩,新打水源井18眼,配套喷灌设备18套,建井房18座。

②、畦田管灌工程

灌溉面积为15000亩,新打水源井126眼,建井房126座;配套灌溉设备126套。

A、服先镇五一村,灌溉面积为2500亩,新打水源井21眼,配套管灌设备21套,建井房21座。

B、双山镇三合村,灌溉面积为2500亩,新打水源井21眼,配套管灌设备21套,建井房21座。

C、茂林镇日新村,灌溉面积为2500亩,新打水源井21眼,配套管灌设备21套,建井房21座。

D、向阳乡立新村,灌溉面积为2500亩,新打水源井21眼,配套管灌设备21套,建井房21座。

E、永加乡贞固村,灌溉面积为2500亩,新打水源井21眼,配套管灌设备21套,建井房21座。

F、兴隆镇耕耘村,灌溉面积为2500亩,新打水源井21眼,配套管灌设备21套,建井房21座。

(2)、渠系砼U型槽衬砌工程

新增节水效益面积为5400亩,衬砌渠道32400m,需砼U型槽64800节。

①、双山镇山玻璃村,效益面积1800亩,衬砌渠道10800m,需砼U型槽21600节。

②、柳条乡农阁村,效益面积1800亩,衬砌渠道10800m,需砼U型槽21600节。

③、新立乡双龙村,效益面积1800亩,衬砌渠道10800m,需砼U型槽21600节。

(3)、农业标准粮田工程建设

总效益面积为44125亩。

①、土地平整12000亩,永加乡集凤村5000亩,服先镇勤俭村2000亩,兴隆镇耕耘村5000亩。

②、机耕路22000米,其中:

永加乡集凤村10000米,服先镇勤俭村5000米,兴隆镇耕耘村7000米。

③、挖修沟渠7000米,其中:

永加乡集凤村3200米,服先镇勤俭村1500米,兴隆镇耕耘村2300米。

④、打井50眼及配套设施,其中:

永加乡集凤村28眼,服先镇勤俭村12眼,兴隆镇耕耘村10眼。

⑤、路下涵6座,其中:

永加乡集凤村3座,服先镇勤俭村1座,兴隆镇耕耘村2座。

⑥、购置仪器设备5台,其中:

永加乡集凤村购置频振式杀虫灯2台,兴隆镇耕耘村购置频振式杀虫灯2台,服先镇勤俭村购置自动频虫测报灯1台。

⑦、沃土培肥机具补贴45台,其中:

双山镇免耕播种机10台,茂林镇免耕播种机10台,服先镇免耕播种机7台,向阳乡免耕播种机8台,永加乡免耕播种机5台,兴隆镇免耕播种机5台。

⑧、沃土作业补贴面积37125亩,补贴标准30元/亩。

其中:

双山镇作业补贴面积8250亩;茂林镇作业补贴面积8250亩;服先镇作业补贴面积5775亩;向阳乡作业补贴面积6600亩;永加乡作业补贴面积4125亩;兴隆镇作业补贴面积4125亩。

(4)、农技、农机服务体系建设

双辽市农技服务体系建设项目:

①、茂林镇农业站、卧虎农业站、服先镇农业站、双山镇农业站、向阳乡农业站进行办公场所维修。

②、茂林镇、服先镇、双山镇、向阳乡、卧虎镇、玻璃山镇等15个乡镇街农业站购置培训仪器。

共购置电脑27台、GPS15台、触摸屏系统15台套、数码相机15部、档案柜30个、传真机2台、打印一体机15台,投影仪15台。

③、县级农技推广部门

A、双辽市农业技术推广中心

a、维修办公场所

屋面做防水1500m2

进行暖气管道维修

b、完善培训基地建设

进行教室修缮(包括更换电路及室内装修)

进行培训基的设施完善

c、购置培训仪器及化验设备。

共购置电脑5台、投影仪2部、火焰光度计1台、凯式定氮分析仪1台、纯水机1台、多功能震荡机2台、防酸化验台10个、药品柜、样品柜15个、玻璃器皿一批次。

双辽市农机服务体系建设项目:

①、用于县级农机技术服务中心建设600平方米。

②、用于茂林、双山、新立等乡镇农机服务中心建设600平方米。

③、用于培训、仪器购置(电脑5台、投影仪2台、扫描仪1台、摄像机1台、照相机4台、复印机5台)

④、农机服务设备购置。

电焊机3台,车床3台,钻床2台,切割机3台,维修专用工具3套,服务用车2辆等。

5.2、工程设计

5.2.1、设计依据

(1)《节水工程技术规范》GB-T50363-2006

(2)《双辽市农田供水水文地质区划报告》;

(3)《双辽市旱区节水井灌工程规划》;

(4)《机井技术规范》SL256-2000

(5)参照《吉林省乡村公路工程技术标准》吉交,公字[2002]27号。

结合机耕路特点设计。

(6)确定道路等级为四级,荷载为汽车-10级。

5.2.2、具体设计

5.2.2.1、喷灌工程典型设计

以服先镇五一村为典型工程进行设计。

效益面积为1516亩。

5.2.2.1.1、水源井的设计

(1)、井深确定

该区含水层均为全新统中细砂,在60m深度内分布着4-5m分选好、富水性极强的砂层,单井出水量在20-40m3/h,取30m3/h水量满足灌溉要求。

故井深确定在55-60m。

(2)、井型、井管选择

根据灌区水文地质条件,本着经济合理耐用原则,井型选定为管

井。

井管为ф380mm,井壁管采用混凝土管。

(3)、单井控制面积的确定

单井控制面积按下式计算:

F0=Qt3T2η(1-η1)/m2=84亩

式中:

F0—单井控制面积(亩)

Q—单井出水量m3/h,取30m3/h.

t3—每天开机时间h/d,取10h/d.

T2—每次轮灌的时间d,取7d.

η—灌溉水利用系数,取0.9.

η1—干扰抽水的水量削减系数,取0.11.

m2—每亩每次综合平均灌水定额20m3/亩

(4)、井数的确定

N=F4/F0=18眼

式中:

N—需打井数

F4—灌溉面积(亩)

F0—单井控制面积(亩)

(5)、井距的确定

L0=25.8

式中:

L0—井距

F0—单井控制面积(亩)

经计算井距确定为236.5m

(6)、典型水源井设计

水源井实管选用混凝土管,滤水管选用无砂(砾)混凝土管,管外径380mm,内径280mm,长800mm,反循环钻井。

滤水管用80目尼龙纱缠3层,连接处用沥青粘合,管与管之间竹片铁丝固定。

填砾料规格为6-10mm的建砂。

沉淀管长3.2m,下管采用托盘法。

成井后采用空压机洗井,达到水清砂净为止。

5.2.2.1.2、喷灌系统设计

布置形式:

支管垂直布置在干管两侧,成“丰”字形,支管、喷头间距均为20m,干管长170m,支管长160m。

在支管上安装喷头组。

(1)、喷灌制度的确定

A、设计灌水定额

喷灌灌水定额:

m=0.1rh(β1-β2)/η

式中:

m—设计灌水定额

r—土壤干容重1.41kg/cm3

h—计划湿润层深度h=44cm

β1、β2—分别为适宜土壤含水率上限、下限(占干土重的百分数)。

土壤含水率的上下限取田间最大持水率(22%)的90%和70%,β1=19.8,β2=15.4

η—喷灌水利用系数0.90

经计算:

m=30mm,或m=20m3/亩

B、喷灌灌水周期

喷灌灌水周期:

T=

η

式中:

T—喷灌灌水周期

m—灌水定额30mm

w—日需水量mm/d,4mm/d

η—喷灌水利用系数0.90

经计算:

T=6.75≈7天

C、作物灌水制度确定

项目区主要作物是玉米,根据《双辽市节水增效重点县建设规划》及多年经验,喷灌保证率为P=85%

作物灌水定额确定如下表

作物

种类

灌水次数

生育阶段

灌水时间

灌水定额(m3/亩)

灌溉定额(m3/亩)

玉米

1

苗期

4月25日-5月5日

20

100

2

拨节孕穗期

5月6日-6月25日

20

3

抽雄期

6月26日-7月25日

20

4

灌浆乳熟期

7月26日-8月25日

20

5

黄熟期

8月26日-9月10日

20

项目区作物需水量:

喷灌面积为1516亩,需水量为15.16万m3。

(2)、喷头选型和组合形式的确定

A、喷头选型:

根据本项目区主要作物为玉米,土壤为砂壤土等条件,以及各种喷头的特性和适用范围,从PY20型系列喷头性能表中查得PY20喷头,喷嘴直径d=6mm,工作压力p=0.4Mpa时,其喷灌强度p=10.6mm/h,在适宜范围内,故决定采用PY20喷头,其主要性能参数如下表。

PY20喷头主要性能参数表

喷头型号

 

喷嘴直径

(mm)

工作压力P(Mpa)

喷水量q

(m3/h)

射程R

(m)

喷灌强度

Ρ(mm/h)

PY20

6*3.1

0.4

3.4

19.5

10.6

B、喷头组合形式:

本项目区平均风速3.0m/s,支管垂直主风向,故采用矩形组合形式。

C、确定喷头和支管间距

喷头间距为20m,支管间距为20m。

D、校核组合喷灌强度:

Ρ=1000Q/ab

式中:

Q—喷头喷水量3.4m3/亩

b—分别为喷头及支管间距,20m

Ρ=7.65mm/h<12mm/h(土壤允许喷灌强度12mm/h)

满足要求

(3)、典型地块喷灌设计

典型地块设计:

单井控制面积为84亩,喷灌系统采用管带全移动式喷灌,喷灌方式为全圆喷洒,矩形组合形式。

A、喷头数量的确定

一根支管同时工作喷头数量:

N=160/20=8个

B、喷头在一个位置上的工作时间

T=abm/1000q=4h

式中:

a、b—分别为支管、喷头间距,a=20m、b=20m。

m—设计灌水定额,m=30mm。

q—喷头出水量,q=3.4m3/亩

C、喷头每日移动的次数

本项目区每日工作时间数为10个小时,所以每日需移动次数为n=10/4=2.5次,取n=3次。

D、管道水力计算

采用全移动管道式喷灌系统,管道为TS05型涂塑软管。

其中干管为170m×65mm,支管为160m×65mm,工作压力为0.4Mpa。

管道具体指标见下表

名称

型号

公称直径mm

工作压力Mpa

爆破压力Mpa

涂塑软管

TS04

65

0.4

1.2

a、喷灌系统的设计流量

Q=nq=8×3.4=27.2m3/h=0.0076m3/s

式中:

Q—喷灌系统流量(m3/h)

n—同时工作的喷头数,取8

q—喷头的出水量3.4m3/h

b、管道的沿程水头损失:

干管沿程水头损失为:

采用达西公式计算

hf=f

L

hf=10.28n2

Sf=

=1397.48S2/m6

hf=1397.48×0.00762×170

=13.72m

式中:

hf--沿程水头损失,m

f—摩阻系数0.948×105

L—管道长m,165

Q—流量m3/s,27.2

d—管道内径mm,65

m—流量指数,1.77

b—管径指数,4.77

经计算:

hf=13.72m

支管管道沿程水头损失采用多孔系数法

hf,=cdhf支

式中:

cd—多孔系数,查表cd=0.392

应用上式,支管管道长为160m其它与上式相同

hf支=12.91m

hf,=cdhf=0.392×12.91=5.06m

管道沿程水头总损失为hf=13.72+5.06=18.78m

c、管道的局部水头损失:

按管道沿程损失的10%计算

hj=18.78×0.1=1.88m

总水头损失为h=hf+hj=18.78+1.88=20.66m

d、设计水头

H=Zd-Zs+hs+hp+Σhf+Σhj

式中:

H—喷灌系统设计水头m

Zd—典型喷点的地面高程(相对高度)m,取0

Zs—水源水面高程(地面以下)取0

hs—典型喷管的竖管高度m,取1.5

hp—典型点喷头工作压力水头m,取30

Σh—典型喷头到水泵之间,各级管道沿程水头损失之和m,取18.78

Σhj—典型喷头到水泵之间,各级管道局部水头损失之和m取1.88

经计算:

设计水头H=52.16m

E、水泵及动力设备选择

a、水泵选择

水泵扬程按公式Hr=H+Δ

式中:

Hr—水泵扬程m

H—设计水头

Δ—典型喷头高程与抽水水面高差取Δ=6m

经计算:

Hr=H+Δ=52.16+6=58.16m

根据流量Q=27.2m3/h及设计扬程Hr=58.1

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