Hidro Ciclo Bacia

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Prof. Eduardo Cabral
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UNIFAVIP
Curso de Engenharia Civil
Disciplina de Hidrologia
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3
3
Ciclo hidrológico: É o fenômeno global de circulação fechada
da água entre a superfície terrestre e a atmosfera,
impulsionado fundamentalmente pela energia solar associada à
gravidade e à rotação terrestre
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Ciclo Hidrológico Global
• Energia do sol que atua sobre a superfície terrestre:
36% de toda a energia que chega a terra é utilizada
para a evaporação nos continentes e oceanos
• A água evaporada para a atmosfera fica em média
dez dias na atmosfera
• O fluxo sobre a superfície continental é positivo, ou
seja a precipitação é maior que a evapotranspiração,
resultando nas vazões dos rios
• Nos oceanos o fluxo é negativo, já que ocorre maior
evaporação do que precipitação
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Fluxos
Oceano
361
9962
32437
37
Continentes
Unidades : 1012 m3/ano
Atmosfera
6
 Precipitação
 Evaporação
 Transpiração
 Interceptação
 Infiltração
 Escoamento superficial
 Escoamento subterrâneo
Ciclo hidrológico
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Entende-se por precipitação a água
proveniente do vapor de água da
atmosfera depositada na superfície
terrestre de qualquer forma, como
chuva, granizo, orvalho, neblina, neve
ou geada.
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Evaporação é o conjunto dos
fenômenos da natureza física que
transformam em vapor a água da
superfície do solo, a dos cursos de
água, lagos, reservatórios de
acumulação e mares.
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Caindo sobre um solo com cobertura
vegetal, parte do volume precipitado
sofre interceptação em folhas e caules,
de onde evapora. Excedendo a
capacidade de armazenar água na
superfície dos vegetais, ou por ação dos
ventos a água interceptada pode-se
reprecipitar para o solo
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Defini-se infiltração ao fenômeno de
penetração da água nas camadas do solo
próximas a superfície do terreno,
movendo-se para baixo, através dos
vazios, sob a ação da gravidade, até
atingir uma camada suporte, que a
retém, formando então a água do solo.
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Transpiração é a evaporação devida à
ação fisiológica dos vegetais. As
plantas, através de suas raízes,
retiram do solo a água para as suas
atividades vitais. Parte dessa água é
cedida a atmosfera, sob a forma de
vapor, na superfície das folhas
Ao conjunto das duas ações
denomina-se evapotranspiração.
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O escoamento superficial é o segmento do
ciclo hidrológico que estuda o
deslocamento das águas na superfície da
Terra.
Esse estudo considera o movimento da
água partir da menor porção de chuva que,
caindo sobre um solo saturado de umidade
ou impermeável, escoa pela sua superfície,
formando sucessivamente enxurradas ou
torrentes, córregos, ribeirões, rios e lagos
ou reservatórios de acumulação.
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13
14
Bacia hidrográfica ou bacia de contribuição
de uma seção de um curso de água é a área
geográfica coletora de água de chuva que,
escoando pela superfície do solo, atinge a
seção considerada.
 
 
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Bacia Hidrográfica
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Pode ser considerada um sistema
físico onde a entrada é o volume de
água precipitado e a saída é o volume
de água escoado pelo exutório,
considerando-se como perdas
intermediárias os volumes evaporados
e transpirados e também os infiltrados
profundamente.
Bacia Hidrográfica
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Bacia Hidrográfica
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 Definida por uma seção de rio
 Representa toda a área de contribuição
superficial que a água escoa por
gravidade até a seção do rio
 Delimitação gráfica ou através de
geoprocessamento
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Trecho médio
Trecho inferior
Trecho superior
Distância a partir da cabeceira
nível
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 Afluente : rios menores que 
desaguam em rios principais.
 Foz : local onde desagua um 
rio, podendo dar-se em outro 
rio, em um lago ou no oceano.
 Margem As laterais do curso do 
rio que delimitam sua largura. 
Virado para jusante tem-se à 
direita a margem direita e à 
esquerda a margem esquerda.
 Nascente é o ponto onde se 
originam as águas do rio.
 Talvegue é a linha que se 
encontra no meio da região 
mais profunda de um rio e 
onde a corrente é mais rápida.
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 Área de drenagem
 Comprimento do rio principal: é um indicador da
característica da bacia e indiretamente da área
 Declividade média do rio principal – influencia as vazões
máxima e mínimas. (Ex maior declividade maior pico e
menor vazão de estiagem)
 Densidade de drenagem – maior densidade, maior
escoamento e volume de escoamento.
 Desnível.
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Curso de Recursos Hídricos e Meteorologia na Operação do SIN
Aula 3 – Hidrologia Básica
Tempo de Concentração de uma bacia – Tempo
necessário para que toda a área da bacia contribua
para a seção considerada
Fatores que influenciam:
 Forma
 Declividade
 Uso do solo
 Comprimento e 
declividade do curso 
d’água principal
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Grandezas Características
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 Curva de vazão registrada em um seção de
um curso de água devida a uma precipitação
ocorrida na bacia hidrográfica
correspondente
Vazão x Tempo
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• planejamento de abastecimento de cidades
• planejamento de aproveitamento hidroelétrico,
irrigação, transporte/navegação
• auxilia na previsão de enchentes e estiagens
• planejamento do uso da água subterrânea
Bacias Hidrográficas e Balanço Hídrico
Importância do Balanço Hídrico
Quantifica-se o ciclo hidrológico em bacias
hidrográficas por meio do balanço hídrico
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Bacias Hidrográficas e Balanço Hídrico
Balanço Hídrico
P = E + Q + S
• P = Precipitação
• E = Evapotranspiração
• Q = Escoamento superficial + Escoamento base 
•  S = variação positiva ou negativa de 
armazenamento (tende a zero a longo prazo)
• Em alguns casos: P = E + Q
• Q é obtido medindo-se a vazão do rio ao longo do 
tempo
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Legislação Brasileira
Lei das Águas nº 9.433, de 08/01/97
 Institui a Política Nacional de Recursos Hídricos
Cria o Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos
Hídricos
– Resoluções do Conselho Nacional de Recursos Hídricos
– Resoluções da Agência Nacional de Águas – ANA
– Legislação de Recursos Hídricos dos Estados e do Distrito
Federal
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Art. 1º A Política Nacional de Recursos Hídricos baseia-se nos
seguintes fundamentos:
I - a água é um bem de domínio público
II- a água é um recurso natural limitado, dotado de valor
econômico
III- em situações de escassez, o uso prioritário dos recursos
hídricos é o consumo humano e a dessedentação de animais
IV- a gestão dos recursos hídricos deve sempre proporcionar o
uso múltiplo das águas
V- a bacia hidrográfica é a unidade territorial para implementação
da Política Nacional de Recursos Hídricos e atuação do Sistema
Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos
VI- a gestão dos recursos hídricos deve ser descentralizada e
contar com a participação do Poder Público, dos usuários e das
comunidades.
LEI Nº 9.433, DE 8 DE JANEIRO DE 1997 
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DIVISÃO HIDROGRÁFICA NACIONAL
Conselho Nacional de Recursos Hídricos - CNRH 
Resolução Nº 32 – 15/10/ 2003
Fonte: http://www3.ana.gov.br/
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Região Hidrográfica 
Amazônica
É constituída pela bacia hidrográfica do rio Amazonas situada no
território nacional e, também, pelas bacias hidrográficas dos rios
existentes na Ilha de Marajó, além das bacias hidrográficas dos rios
situados no Estado do Amapá que deságuam no Atlântico Norte.
Região Hidrográfica 
do 
Tocantins/Araguaia
É constituída pela bacia hidrográfica do rio Tocantins até a sua foz no
Oceano Atlântico.
Região Hidrográfica 
Atlântico Nordeste 
Ocidental
É constituída pelas bacias hidrográficas dos rios que deságuam no
Atlântico - trecho Nordeste, estando limitada a oeste pela região
hidrográfica do Tocantins/Araguaia, exclusive, e a lestepela região
hidrográfica do Parnaíba.
Região Hidrográfica 
do Parnaíba
É constituída pela bacia hidrográfica do rio Parnaíba.
Região Hidrográfica 
Atlântico Nordeste 
Oriental
É constituída pelas bacias hidrográficas dos rios que deságuam no
Atlântico - trecho Nordeste, estando limitada a oeste pela região
hidrográfica do Parnaíba e ao sul pela região hidrográfica do São
Francisco.
Região Hidrográfica 
do São Francisco
É constituída pela bacia hidrográfica do rio São Francisco.
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Região Hidrográfica 
Atlântico Leste
É constituída pelas bacias hidrográficas de rios que deságuam no
Atlântico - trecho Leste, estando limitada ao norte e a oeste pela
região hidrográfica do São Francisco e ao sul pelas bacias
hidrográficas dos rios Jequitinhonha, Mucuri e São Mateus,
inclusive.
Região Hidrográfica 
Atlântico Sudeste
É constituída pelas bacias hidrográficas de rios que deságuam no
Atlântico - trecho Sudeste, estando limitada ao norte pela bacia
hidrográfica do rio Doce, inclusive, a oeste pelas regiões
hidrográficas do São Francisco e do Paraná e ao sul pela bacia
hidrográfica do rio Ribeira, inclusive.
Região Hidrográfica 
do Paraná
É constituída pela bacia hidrográfica do rio Paraná situada no
território nacional.
Região Hidrográfica 
do Uruguai
É constituída pela bacia hidrográfica do rio Uruguai situada no
território nacional, estando limitada ao norte pela região hidrográfica
do Paraná, a oeste pela Argentina e ao sul pelo Uruguai.
Região Hidrográfica 
Atlântico Sul
É constituída pelas bacias hidrográficas dos rios que deságuam no
Atlântico - trecho Sul, estando limitada ao norte pelas bacias
hidrográficas dos rios Ipiranguinha, Iririaia-Mirim, Candapuí, Serra
Negra, Tabagaça e Cachoeria, inclusive, a oeste pelas regiões
hidrográficas do Paraná e do Uruguai e ao sul pelo Uruguai.
Região Hidrográfica 
do Paraguai
É constituída pela bacia hidrográfica do rio Paraguai situada no
território nacional.
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Mais de 70% da 
área do Estado 
está inserida 
dentro da bacia 
Hidrográfica do 
São Francisco
Bacias hidrográficas de Pernambuco
Bacias hidrográficas de Pernambuco
D E P E R N A M B U C O
D I V I S Ã O
HIDROGRÁFICA
9 Grupos Interioranos 6 Grupos Litorâneos13 Bacias Hidrográficas
Pontal 
Garças 
Brígida 
Terra Nova Pajeú 
Moxotó 
Mundaú 
Una 
Ipojuca 
Sirinhaém 
Goiana 
Ipanema 
Ilha de Fernando de Noronha
29 Unidades de Planejamento
Bacias hidrográficas de Pernambuco
E M P E R N A M B U C O
C O M I T Ê S
DE B A C I A S
HIDROGRÁFICAS
Atribuições 
Acompanhar a execução e aprovar o Plano Diretor de 
Recursos Hídricos da Bacia Hidrográfica
Promover o debate sobre as questões de interesse da bacia
hidrográfica buscando conscientizar a população para o uso
racional da água 
Arbitrar em primeira instância administrativa os conflitos
relacionados aos recursos hídricos
3427/02/2018
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A Bacia Hidrográfica é necessariamente contornada por um
divisor, assim designado por ser a linha de separação que divide
as precipitações que caem em bacias vizinhas e que encaminha o
escoamento superficial resultante para um ou outro sistema
fluvial.
O divisor segue uma linha rígida em torno da bacia, atravessando
o curso d'água somente no ponto de saída.
O divisor une os pontos de máxima cota entre bacias, o que não
impede que no interior de uma bacia existam picos isolados com
cota superior a qualquer ponto do divisor.
Bacia Hidrográfica
Divisores
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A bacia é delimitada por dois tipos de divisores de água:
1) topográfico ou superficial e 2) freático ou subterrâneo.
O divisor topográfico, condicionado pela topografia, fixa a área da qual
provém o deflúvio superficial da bacia.
O divisor freático estabelece os limites dos reservatórios de água
subterrânea de onde é derivado o deflúvio básico da bacia.
O divisor de águas freático é, em geral, determinado pela estrutura
geológica dos terrenos, e influenciado também pela topografia.
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Esses divisores, dificilmente coincidem
exatamente
A área da bacia de drenagem é determinada pelo divisor
topográfico.
O divisor freático, não é fixo, muda de posição com as flutuações
do lençol.
Nota-se que, quanto mais alto estiver o nível do lençol freático,
tanto mais próximos entre si estarão os divisores.
Com o rebaixamento do lençol subterrâneo, durante a estiagem, o
divisor freático distancia-se do topográfico.
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Classificação dos Cursos d'Água
De grande importância no estudo das Bacias
Hidrográficas é o conhecimento do sistema de
drenagem, ou seja, que tipo de curso d'água está
drenando a região.
Uma maneira comumente usada para classificar os
cursos d'água é a de tomar como base a constância do
escoamento com o que se determinam três tipos:
a) Perenes
b) Intermitentes
c) Efêmeros
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a) Perenes
b) Intermitentes
c) Efêmeros
Estes cursos d'água contém água durante todo o tempo, o
lençol subterrâneo mantém uma alimentação contínua e não
desce nunca abaixo do leito do curso d'água, mesmo
durante as secas mais severas.
Estes cursos d'água, em geral, escoam durante as estações
de chuvas e secam nas de estiagem. Durante as estações
chuvosas, transportam todos os tipos de deflúvio, pois o
lençol d'água subterrâneo conserva-se acima do leito fluvial.
Estes cursos d'água existem apenas durante ou·
imediatamente após os períodos de precipitação e só
transportam escoamento superficial.
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Papel Hidrológico da Bacia Hidrográfica
Q(t) = hidrograma que integra no espaço o efeito da precipitação
e de todas as variáveis e processos no espaço da bacia
A vazão integra o escoamento superficial, sub-superficial e subterrâneo
Uma entrada de volume concentrada no tempo (precipitação)
em saída de água (escoamento-Q) de forma mais distribuída no tempo.
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Características do Hidrograma
• Tempo de concentração: é o tempo que a água superficial leva para
escoar do ponto mais distante até a seção principal;
• Tempo de pico: é o tempo entre o centro de gravidade da precipitação e
o pico do hidrograma;
• Tempo médio de deslocamento da vazão: é o tempo entre o centro de
gravidade do hietograma e o do hidrograma.
• Período de recessão: quando termina o escoamento superficial
tr
tm
tp
tcQ
t
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Inúmeros dados sobre uma bacia hidrográfica podem ser
extraídos de mapas, como sua área, o comprimento dos cursos
de água, a declividade e a cobertura do solo, etc.
Características Fisiográficas
 Área de Drenagem
 Forma da Bacia
 Sistema de Drenagem
 Relevo
 Cobertura Vegetal
 Características Geológicas
 Transporte de Sedimentos 
 Características Térmicas
 Usos e Ocupação do Solo
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Forma da bacia
As bacias hidrográficas têm uma variedade infinita de 
formas, que refletem o comportamento hidrológico da 
bacia. 
Área de Drenagem
Área plana (projeção horizontal) inclusa entre seus
divisores topográficos.
A área de uma bacia é o elemento básico para o cálculo
das outras características físicas.
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Entre os índices para caraterização da forma de uma bacia
hidrográfica, destacaremos os seguintes: Fator de Forma, Índice de
Compacidade e de Conformação.
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Uma bacia elíptica, tendo a saída da bacia na ponta do maior eixo e, sendo
a área igual a da bacia circular, terá o escoamento mais distribuído no
tempo, produzindo portanto uma vazão máxima menor.
Em uma bacia circular, toda a água escoada tende a alcançar a saída 
da bacia ao mesmo tempo. 
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Fator de forma
47
Fator de forma
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Coeficiente de compacidade
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Se os outros fatoresforem iguais, a tendência para maiores enchentes é
tanto mais acentuada quanto mais próximo da unidade for o valor desse
coeficiente.
Observe que:
•quanto mais irregular for a bacia, maior será o coeficiente de compacidade
(Kc).
•a tendência para maiores enchentes é tanto mais acentuada quanto mais
próximo da unidade for o valor desse coeficiente
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Índice de Conformação (Fc)
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Índice de Conformação (Fc)
52
Índice de Conformação (Fc)
53
53
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Densidade de drenagem 
É a relação entre o comprimento total dos cursos de água (sejam perenes,
intermitentes ou efémeros) de uma bacia e a sua área total.
A
L
D CAd 
LCA é o comprimento total dos cursos de água
Varia de 0,5 km/km2 para bacias com drenagem pobre a 3,5 km/km2 para 
bacias excepcionalmente bem drenadas.
55
55
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Relevo
O relevo de uma bacia hidrográfica tem grande influência sobre os
fatores meteorológicos e hidrológicos, pois a velocidade de
escoamento superficial é determinada pela declividade do terreno,
enquanto que a temperatura, a precipitação, a evaporação, etc. são
funções da altitude da bacia.
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A declividade média das vertentes pode ser calculada para uma bacia
hidrográfica pela seguinte relação:
Na qual Ij é a diferença de altitude padrão entre duas curvas de nível; wj=
largura entre duas curvas de nível; aj= a área entre as curvas de nível; A=
área total da bacia; n= número de intervalos de curva de nível.
An
a
w
I
S
j
n
1j j
j




-escoamento superficial
-picos de enchentes
-erosão
Declividade da bacia
Declividade média da bacia
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Declividade do Canal
A velocidade de escoamento de um rio depende da declividade dos
canais fluviais. Assim, quanto maior a declividade, maior será a
velocidade de escoamento e bem mais pronunciados e estreitos serão
os gráficos vazão x tempo das enchentes.
Obtém-se a declividade de um curso d’água, entre dois pontos,
dividindo-se a diferença total de elevação do leito pela extensão
horizontal do curso d’água entre esses dois pontos.
A declividade do canal pode ser descrita como:
Na qual S é a declividade (m/m), H é diferença de cota (m) entre os
pontos que definem o início e o fim do canal, L é o comprimento do
canal entre estes pontos.
L
H
S


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Curva hipsométrica
É a representação gráfica do relevo médio de uma bacia.
Representa o estudo da variação da elevação dos vários terrenos da
bacia com referência ao nível médio do mar.
Elevação media da bacia (E)
ea
E
A


Sendo, e : elevação média entre duas curvas de nível, a : área entre as
curvas de nível e A : área total.
60
60
/4
6
61
61
/4
6
62
62
/4
6
63
63
/4
6
64
1 1
2 3
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A jusante é uma locução adverbial que faz referência ao lado em 
que segue o curso de água. É o lado em que vaza a maré.
"A jusante" indica o lado de baixo, o lado da foz de um rio. A foz é 
o lado mais "a jusante" de um rio.
A palavra jusante significa o sentido em que descem as águas de 
uma corrente fluvial. É também a vazante da maré, a baixa mar, o 
refluxo onde o mar baixa suas águas. É um termo do latim 
"jusum", que significa para o lado da foz, vazante.
O ponto referencial da jusante pode ser uma cidade às margens do 
rio, uma cachoeira, uma barragem, uma ponte etc. Tudo que está 
abaixo de um determinado ponto de referência, descendo a 
correnteza, diz-se que se situa "a jusante".
O antônimo da locução adverbial "a jusante" é "a montante", que se 
refere ao lado da nascente de um rio, a um ponto que se eleva.
Na linguagem figurada, a locução "a jusante" é usada para fazer 
referência a um acontecimento que ocorreu depois de uma 
determinada data. É usada em diversas áreas, especialmente nas 
ciências exatas.
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Um meandro é uma curva acentuada de
um rio que corre em sua planície aluvial e que
muda de forma e posição com as variações de
maior ou menor energia e carga fluviais
durante as várias estações do ano.
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