吳 丹,王士東,馬 超
(1.北方工業(yè)大學經(jīng)濟管理學院,北京 100144;2.牛津大學統(tǒng)計系,牛津 OX 13TG;3.水利部發(fā)展研究中心,北京 100038)
2011年中央1號文件《中共中央國務院關(guān)于加快水利改革發(fā)展的決定》的出臺,標志著水利發(fā)展提升到了新的戰(zhàn)略高度,水利發(fā)展理念已從工程水利、資源水利拓展并延伸為民生水利、生態(tài)水利與綠色水利。繼2012年水利部等十部門聯(lián)合印發(fā)了《國務院關(guān)于實行最嚴格水資源管理制度的意見》,2013年水利部印發(fā)了《關(guān)于加快推進水生態(tài)文明建設(shè)工作的意見》、2014年水利部等十部門聯(lián)合印發(fā)了《實行最嚴格水資源管理制度考核工作實施方案》,這些政策文件的出臺,進一步凸顯了新時期黨中央貫徹落實民生水利、生態(tài)水利、綠色水利與水生態(tài)文明等水利發(fā)展新理念。水利發(fā)展與社會經(jīng)濟發(fā)展密切相關(guān),為保障社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展,水利發(fā)展必須堅持水資源節(jié)約優(yōu)先、水環(huán)境保護優(yōu)先、水生態(tài)自然恢復為主的方針,遵循人水和諧這一客觀規(guī)律。
學者們對水利發(fā)展歷史已有較多探討,其中美國水利史的研究較多[1-4];此外,Ven[5]研究了荷蘭水管理和土地墾殖的歷史;Hassan[6]分3個時期研究了英國當代的水管理歷史;Perret[7]總結(jié)了南非的水政策和灌溉管理制度的演變。還有一些文獻從全球視角總結(jié)了水利發(fā)展的歷程或經(jīng)驗。Serageldin[8]總結(jié)了世界范圍內(nèi)特別是發(fā)展中國家水資源可持續(xù)管理的經(jīng)驗和教訓;Gleick[9]展望了世界范圍內(nèi)面向21世紀的水利發(fā)展趨勢;Cech[10]綜述了世界范圍內(nèi)水資源利用和分配的歷史經(jīng)驗。
我國學者和歷代水利領(lǐng)導人對水利發(fā)展階段的劃分與評判做了深入探討,分別提出了水利發(fā)展三階段[11-12]、四階段[13-14]和五階段[15]的論述觀點,從歷史的高度把握水利發(fā)展規(guī)律,認識水利發(fā)展階段和趨勢,為指導治水實踐提供思路和依據(jù)[16-20]。其中,王浩等[16]研究了水利與國民經(jīng)濟的動態(tài)關(guān)系及其協(xié)調(diào)準則,評判不同階段水利與國民經(jīng)濟發(fā)展適應程度。王亞華等[17-18]分析了中國水利發(fā)展需求層次,劃分了水利發(fā)展需求變遷的主要階段,并選取了相應的評價指標,評價水利現(xiàn)代化發(fā)展進程;馬婷等[19]測算了中國水利支撐經(jīng)濟社會發(fā)展能力分值;方國華等[20]結(jié)合定性與定量評價、分層逐級綜合評價的方法和步驟,探討了水利工程管理現(xiàn)代化建設(shè)進程中不同階段的評判標準。
綜合學者們的學術(shù)觀點和水利管理者的實踐經(jīng)驗,為了測算我國水利發(fā)展目標綜合實現(xiàn)程度,首先對社會經(jīng)濟發(fā)展與水利發(fā)展之間的互動機理進行剖析,指出水利發(fā)展進程中存在的主要問題,探討水利發(fā)展的歷程演變及其特征表現(xiàn);其次從水資源利用、水環(huán)境保護、水生態(tài)修復以及水災害防治4個維度提出水利發(fā)展的四大目標,系統(tǒng)設(shè)計水利發(fā)展進程評價指標體系;最后,對我國水利發(fā)展進程進行綜合評價。
圖1 社會經(jīng)濟發(fā)展與水利發(fā)展之間的互動機理
社會經(jīng)濟發(fā)展與水利發(fā)展之間表現(xiàn)為相互作用、相互激勵、相互制約的關(guān)系。一方面,隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,水管理政策制度的逐步完善,水利投資額的快速增長,會使水資源供給能力增強,水資源利用效率提高,農(nóng)業(yè)用水比例下降,生態(tài)用水比例上升,水污染治理能力提升,水污染排放量減少,防洪能力增強,有效緩解水利發(fā)展的滯后性,促進社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境健康發(fā)展,最終保障社會公眾的生存安全、生態(tài)安全與國家安全;另一方面,中國人口眾多,人均水資源占有量少,且水資源時空分布不均,水旱災害頻發(fā)。社會經(jīng)濟快速發(fā)展過程中,由于水利發(fā)展相對于社會經(jīng)濟發(fā)展的滯后性,會導致用水總量、地下水開采量和水污染排放量增加,進而形成水資源短缺、水環(huán)境污染、水生態(tài)退化、水災害加劇等相互影響的現(xiàn)代綜合型水問題和多重水危機,制約社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展,影響生態(tài)環(huán)境的健康。社會經(jīng)濟發(fā)展與水利發(fā)展之間的互動機理如圖1所示。
由圖1可見,相互影響的現(xiàn)代綜合型水問題和多重水危機有:①水資源短缺,主要表現(xiàn)為從資源性短缺轉(zhuǎn)向供水不足、水浪費和水污染相互作用形成的綜合性短缺,水資源供需矛盾突出,水資源相對不足;②水環(huán)境污染,主要表現(xiàn)為從常規(guī)污染物的傳統(tǒng)型污染轉(zhuǎn)向新舊多種污染物相互影響的復合型污染;③水生態(tài)退化,主要表現(xiàn)為從最初忽視水生態(tài)保護、水資源過度開發(fā)導致的水土流失嚴重轉(zhuǎn)向水污染加劇和水利設(shè)施管理不善導致的水生態(tài)惡化,雖局部水生態(tài)得到改善但整體退化;④水災害加劇,主要表現(xiàn)為從水生態(tài)退化、江河防洪標準低導致的災害損失增加轉(zhuǎn)向極端氣候事件導致的災害風險上升。水資源短缺、水環(huán)境污染、水生態(tài)退化和水災害加劇等4大水問題相互作用、彼此疊加,構(gòu)成了相互反饋作用的復雜關(guān)系,對社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展造成了巨大挑戰(zhàn)和嚴重威脅,對水生態(tài)環(huán)境健康發(fā)展的不利影響也將愈來愈強烈,最終影響社會公眾的生存安全、生態(tài)安全與國家安全。
按照上述社會經(jīng)濟發(fā)展與水利發(fā)展之間的互動機理,隨著不同時期經(jīng)濟發(fā)展階段的演變,結(jié)合水資源、水環(huán)境、水生態(tài)、水災害等4個維度的變化態(tài)勢,水利發(fā)展必然經(jīng)歷3個過渡期。首先,實現(xiàn)從自然水生態(tài)赤字擴大向自然水生態(tài)赤字縮小轉(zhuǎn)變;其次,實現(xiàn)從自然水生態(tài)赤字縮小向局部的自然水生態(tài)盈余轉(zhuǎn)變;其三,從局部的自然水生態(tài)盈余向全面的自然水生態(tài)盈余轉(zhuǎn)變,最終根本扭轉(zhuǎn)自然水生態(tài)環(huán)境惡化的趨勢。因此,水利發(fā)展歷程的演變可分為以下4個階段(所有數(shù)據(jù)來源于中國水利統(tǒng)計年鑒、中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒、中國水資源公報、中國環(huán)境統(tǒng)計公報)。
a.第一階段(1949—1980年),自然水生態(tài)赤字緩慢擴大期。從農(nóng)業(yè)主導過渡為工業(yè)主導的社會經(jīng)濟發(fā)展過程中,主要以粗放型水資源利用方式為主,水資源過度消耗利用、水環(huán)境污染與水災害危機漸趨嚴重,水生態(tài)退化態(tài)勢凸顯。此階段的水利發(fā)展特征體現(xiàn)為:水利投資額占GDP比重的波動性較大,由1958年的1.63%提高至1960年的2.29%,隨后逐步下降至1980年的0.6%;總用水量從1949年的1031億m3增長至1980年的4408億m3,總用水量增加超過3倍,年均增長率達到4.8%;人均用水量為446.6m3,萬元GDP用水量高達9700m3,水資源利用效率低下;1980年廢水排放量增加至239億t,水環(huán)境緩慢惡化。與此同時,水旱災害成災率達到30%~40%,形成了對自然水生態(tài)環(huán)境的巨大沖擊。由于水資源供給不足,地下水開采量逐漸擴大,導致水土流失面積緩慢增加,自然水生態(tài)系統(tǒng)逐漸退化,自然水生態(tài)赤字緩慢擴大。
b.第二階段(1981—2010年),自然水生態(tài)赤字急劇擴大至開始縮小期。在工業(yè)主導的社會經(jīng)濟快速發(fā)展過程中,水資源從粗放型利用向集約型利用方式轉(zhuǎn)變,水環(huán)境從污染日益嚴重向逐漸好轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變,但水生態(tài)退化漸趨嚴重,水災害風險較高。此階段的水利發(fā)展特征體現(xiàn)為:水利投資額由1980年的27.07億元增長至2010年的2319.93億元,年均增長率高達16%。其中:①1981—1997年,自然水生態(tài)赤字急劇擴大,至1997年,總用水量持續(xù)增加至 5566億m3,用水量年均增長率為1.4%,水資源供給嚴重不足。水資源利用效率雖有提高,但仍與發(fā)達國家存在較大差距,萬元GDP用水量為705 m3。廢水排放量由1980年的239億t增加至1997年的415.8億t,年均增長率達到3.3%。地下水資源的過度開采,環(huán)境污染的加劇,開發(fā)建設(shè)活動的全面推進,導致水土流失面積快速增加,自然水生態(tài)系統(tǒng)快速退化。2000年,水土流失面積占比38%,防洪能力指數(shù)(高標準防洪保護區(qū)面積占防洪保護區(qū)總面積的百分比)僅21%[17],使20世紀90年代水旱災害明顯增加,1990—2000年水旱災直接經(jīng)濟損失占同期GDP的比重平均為3.3%。②自90年代中期以后,通過實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,貫徹落實科學發(fā)展觀,提出生態(tài)水利建設(shè)思想,促使自然水生態(tài)赤字由急劇擴大轉(zhuǎn)為開始縮小,1997—2010年,用水量年均增長率降為0.6%。水資源利用效率提高,至2010年,萬元GDP用水量為151 m3,水土流失面積占比37%,下降了1個百分點。同時,工業(yè)COD排放量由1997年的1073萬t下降至2010年的434.8萬t,實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展與工業(yè)COD排放量的脫鉤。生態(tài)用水比例增加到2%,主要江河湖泊水功能區(qū)水質(zhì)達標率為46%。防洪能力指數(shù)提高至40%。
c.第三階段(2011—2030年),自然水生態(tài)赤字縮小、局部自然水生態(tài)盈余期。從工業(yè)主導過渡為服務業(yè)主導的社會經(jīng)濟發(fā)展過程中,水資源將得到合理配置與高效利用,水環(huán)境得到有效保護并日益好轉(zhuǎn),水生態(tài)退化態(tài)勢被遏制并逐漸修復,水災害風險降低并逐漸消除危機。此階段的水利發(fā)展特征預計將體現(xiàn)為:通過實行最嚴格的水資源管理制度,水資源利用效率與效益進一步提高,2030年萬元工業(yè)增加值用水量(以2000年不變價計)將降低至40 m3以下,灌溉用水量和用水總量得到嚴格控制,灌溉用水量先達到頂峰,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)發(fā)展與灌溉用水量的脫鉤。隨后用水總量逐步到達頂峰,2030年用水總量控制在7000億m3以內(nèi),實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展與水資源消耗利用脫鉤;通過建立健全水環(huán)境管理體制機制,加強水環(huán)境保護,2030年主要污染物入河湖總量控制在水功能區(qū)納污能力范圍之內(nèi),水功能區(qū)水質(zhì)達標率提高到95%以上,水污染排放總量得到嚴格控制,水環(huán)境質(zhì)量全面改善,實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展與水環(huán)境壓力脫鉤。同時,通過加強水土流失治理與地下水管理,嚴格控制地下水開采,自然水生態(tài)系統(tǒng)長期退化態(tài)勢被遏制,且自然水生態(tài)系統(tǒng)逐漸修復,自然水生態(tài)赤字達到高峰并逐漸縮小,出現(xiàn)局部的自然水生態(tài)盈余。
d.第四階段(2031—2050年),全面的自然水生態(tài)盈余期。在服務業(yè)主導的社會經(jīng)濟發(fā)展過程中,預計水資源高效利用、水環(huán)境有效保護、水生態(tài)全面修復、水災害危機消除。此階段的水利發(fā)展特征預計將體現(xiàn)為:2030年以后,用水總量與水污染物排放總量實現(xiàn)零增長,自然濕地保護率提高,地下水資源采補平衡,水災害危機消除,實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展與水資源消耗利用、水環(huán)境壓力、水生態(tài)退化以及水災害危機的全面脫鉤。最終,自然水生態(tài)系統(tǒng)全面修復,實現(xiàn)全面的自然水生態(tài)盈余。水利發(fā)展更加注重自然水生態(tài)資產(chǎn)的增值,通過不斷增加自然水生態(tài)資本的投入,包括水利工程建設(shè)的投入,水污染治理和水環(huán)境保護的投入,水土流失治理和林業(yè)建設(shè)的投入,以及防災減災體系建設(shè)的投入,為人類生存的生態(tài)環(huán)境帶來巨大的自然水生態(tài)效益。
結(jié)合水利發(fā)展歷程演變的4個階段,水利發(fā)展歷程演變的概念模型如圖2所示。圖中橫坐標表示不同經(jīng)濟發(fā)展階段人均產(chǎn)值的變化,其中農(nóng)業(yè)主導、工業(yè)主導、服務業(yè)主導的經(jīng)濟發(fā)展階段分別表示農(nóng)業(yè)GDP、工業(yè)GDP和服務業(yè)GDP占比最大的時期??v坐標表示隨著經(jīng)濟發(fā)展階段的演變,自然水生態(tài)系統(tǒng)處于自然水生態(tài)赤字或者自然水生態(tài)盈余的變化狀態(tài)。在人均產(chǎn)值變化的同時,自然水生態(tài)系統(tǒng)所處的狀態(tài)將由自然水生態(tài)赤字逐步轉(zhuǎn)向自然水生態(tài)盈余。安全閾值表示自然水生態(tài)系統(tǒng)的承載能力,當自然水生態(tài)赤字達到最大,超過自然水生態(tài)系統(tǒng)的承載能力時,自然水生態(tài)系統(tǒng)將遭到嚴重破壞。
圖2 水利發(fā)展歷程演變的概念模型
根據(jù)圖1,鑒于社會經(jīng)濟發(fā)展與水利發(fā)展之間的互動機理,為了保障社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展與水資源的可持續(xù)利用,水利發(fā)展必須盡快形成完善的目標體系,主要包括四大目標體系:
a.社會經(jīng)濟發(fā)展與水資源利用的目標,即構(gòu)建綠色生產(chǎn)體系和覆蓋全社會的水資源循環(huán)利用體系,按照減量化、再利用、資源化原則,完善水資源循環(huán)利用回收體系,持續(xù)提高水資源利用效率和產(chǎn)出效益,降低萬元工業(yè)增加值水資源消耗,提高農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù),控制農(nóng)業(yè)灌溉用水量和取水資源總量,減少水資源消耗利用,促使用水總量盡快達到零增長,加快實現(xiàn)社會經(jīng)濟發(fā)展與水資源消耗利用的脫鉤。
b.社會經(jīng)濟發(fā)展與水環(huán)境保護的目標,即減少廢污水排放,控制水污染物排放總量,降低萬元GDP水污染物排放量,提高城鎮(zhèn)污水處理率和七大水系國控斷面水質(zhì)好于III類的比例;促使生活和生產(chǎn)的水污染物排放總量逐漸減至水環(huán)境容納能力內(nèi),盡快達到水污染物排放總量零增長,水環(huán)境質(zhì)量全面好轉(zhuǎn),實現(xiàn)社會經(jīng)濟發(fā)展與水環(huán)境壓力的脫鉤。
c.社會經(jīng)濟發(fā)展與水生態(tài)修復的目標,即增加水生態(tài)資本,減少水土流失面積與荒漠化面積,提高生態(tài)用水比例和自然濕地保護率,嚴格控制地下水開采量,保障地下水資源的采補平衡,促使水生態(tài)系統(tǒng)盡快達到全面修復,加快實現(xiàn)社會經(jīng)濟發(fā)展與水生態(tài)退化的脫鉤。
d.社會經(jīng)濟發(fā)展與水災害防治的目標,即增強抵抗水災害的能力,降低水災害發(fā)生的概率,降低水旱災害直接經(jīng)濟損失占同期GDP比重,提高防洪能力指數(shù),促使建立健全水災害防治體系,加快實現(xiàn)社會經(jīng)濟發(fā)展與水災害危機的脫鉤。
結(jié)合水利發(fā)展的四大目標體系,從社會經(jīng)濟發(fā)展與水資源利用、水環(huán)境保護、水生態(tài)修復、水災害防治4個維度對水利發(fā)展進程評價指標體系進行系統(tǒng)設(shè)計,見圖3。
根據(jù)圖3,為了更加合理有效地評價水利發(fā)展進程的階段、度量水利發(fā)展目標的綜合實現(xiàn)程度,必須明確制定水利發(fā)展進程的階段劃分標準。鑒于此,結(jié)合水利發(fā)展進程評價指標體系,可將國家關(guān)于指標的發(fā)展規(guī)劃值或發(fā)達國家的指標實際值作為階段劃分標準值或目標參考值,基于“目標一致性”方法,即將水利發(fā)展進程評價指標的實際值與目標參考值進行對比分析,確定兩者之間的目標一致程度,采用等權(quán)法計算水利發(fā)展目標的綜合實現(xiàn)程度,綜合評價中國水利發(fā)展進程。
圖3 水利發(fā)展進程評價指標體系
結(jié)合圖3中的水利發(fā)展進程評價指標體系,可測算出我國社會經(jīng)濟發(fā)展過程中的水利發(fā)展目標綜合實現(xiàn)程度(計算方法:對于正向指標,以“現(xiàn)狀值/目標參照值”作為該指標的實現(xiàn)程度;對于逆向指標,以“目標參照值/現(xiàn)狀值”作為該指標的實現(xiàn)程度;綜合實現(xiàn)程度為各單項評價指標實現(xiàn)程度加權(quán)之和除以指標總個數(shù)),見表1~4。
表1 我國水利發(fā)展進程的水資源利用評價(2000—2010年)
表2 我國水利發(fā)展進程的水環(huán)境保護評價(2000—2010年)
表3 我國水利發(fā)展進程的水生態(tài)修復評價(2000—2010年)
表4 我國水利發(fā)展進程的水災害防治評價(2000—2010年)
由表1~4可知,2000年水利發(fā)展目標綜合實現(xiàn)程度僅為28%,其中水災害防治的實現(xiàn)程度最低,僅為21%,說明2000年我國水災害風險較高,水災害危機嚴重;環(huán)境保護的實現(xiàn)程度為26%,說明2000年我國水環(huán)境污染嚴重??傮w來說,2000年我國處于自然水生態(tài)赤字急劇擴大期。
到2010年,水利發(fā)展目標綜合實現(xiàn)程度已大幅度提高至45%,其中水環(huán)境保護、水災害防治的實現(xiàn)程度均達到48%,提升幅度較大;水資源利用、水生態(tài)修復的實現(xiàn)程度均為43%,農(nóng)業(yè)灌溉用水量漸趨穩(wěn)定,基本保持在 3700億m3左右,水資源利用效率雖有提高,但仍未實現(xiàn)用水總量的零增長。工業(yè)COD排放量已實現(xiàn)與經(jīng)濟發(fā)展的脫鉤,但水土流失面積占比仍高達37%??傮w來說,2010年我國進入自然水生態(tài)赤字開始縮小期。這是中國水利發(fā)展的歷史新起點,促使我國水利發(fā)展加快進入自然水生態(tài)赤字縮小、局部的自然水生態(tài)盈余期。
通過對國家中長期經(jīng)濟發(fā)展預測和水利發(fā)展預測,估算2015—2050年水利發(fā)展進程評價指標如表5~8。
表5 我國水利發(fā)展進程的水資源利用測算(2015—2050年)
表6 我國水利發(fā)展進程的水環(huán)境保護測算(2015—2050年)
表7 我國水利發(fā)展進程的水生態(tài)修復測算(2015—2050年)
表8 我國水利發(fā)展進程的水災害防治測算(2015—2050年)
據(jù)表5~8可知,預計至2015年末,國家“十二五”規(guī)劃完成之際,我國水利發(fā)展目標綜合實現(xiàn)程度將提高到63%,其中水環(huán)境保護的實現(xiàn)程度高達75%,提升幅度最大,COD排放量將實現(xiàn)與經(jīng)濟發(fā)展的脫鉤;水資源利用的實現(xiàn)程度達到67%,基本解決農(nóng)村水貧困發(fā)生率,但萬元工業(yè)增加值用水量仍較高,灌溉水有效利用系數(shù)較低,仍未實現(xiàn)用水總量的零增長;水生態(tài)修復的實現(xiàn)程度最低(50%),水土流失面積占比略為下降至34%,自然濕地保護率提高至60%;水生態(tài)修復的實現(xiàn)程度為59%,水災害風險不斷降低??傮w來說,2015—2020年,我國將處于自然水生態(tài)赤字縮小期。
預計到2030年,我國水利發(fā)展目標綜合實現(xiàn)程度將提高到92%,其中水災害防治的實現(xiàn)程度達到100%,提升幅度最大,水災害危機消除;水資源利用的實現(xiàn)程度高達96%,實現(xiàn)用水總量的零增長,但灌溉水有效利用系數(shù)為0.6,仍有待提高;水環(huán)境保護的實現(xiàn)程度達到92%,但萬元GDP工業(yè)廢水排放量仍有待提高;水生態(tài)修復的實現(xiàn)程度達到80%,水土流失面積占比仍較高(25%)??傮w來說,2030年我國將實現(xiàn)局部的自然水生態(tài)盈余。至2050年,我國將進入全面的自然水生態(tài)盈余期,實現(xiàn)人水和諧、山川秀美,全面建成水利現(xiàn)代化。
從水資源、水環(huán)境、水生態(tài)以及水災害4個維度,剖析了水利發(fā)展對社會經(jīng)濟發(fā)展的激勵機制、社會經(jīng)濟發(fā)展對水利發(fā)展的制約機制,探討了水利發(fā)展的歷程演變,即自然水生態(tài)赤字緩慢擴大期,自然水生態(tài)赤字急劇擴大至開始縮小期,自然水生態(tài)赤字縮小、局部的自然水生態(tài)盈余期,以及全面的自然水生態(tài)盈余期。在此基礎(chǔ)上,提出了水利發(fā)展四大目標,即社會經(jīng)濟發(fā)展與水資源利用、水環(huán)境保護、水生態(tài)修復以及水災害防治。系統(tǒng)設(shè)計了水利發(fā)展進程評價指標體系,綜合評價我國水利發(fā)展目標實現(xiàn)程度。結(jié)果表明,2010年,水利發(fā)展目標綜合實現(xiàn)程度為45%,現(xiàn)階段我國水利發(fā)展處于自然水生態(tài)赤字開始縮小期,但水資源利用效率仍有待提高,水環(huán)境保護力度不足,水生態(tài)修復步伐有待進一步加快,水災害防治體系有待建立健全;至2015年末,我國水利發(fā)展目標綜合實現(xiàn)程度將提高到63%,進入自然水生態(tài)赤字縮小期;至2030年,我國水利發(fā)展目標綜合實現(xiàn)程度將提高到92%,實現(xiàn)局部的自然水生態(tài)盈余;至2050年,我國將進入全面的自然水生態(tài)盈余期,全面建成水利現(xiàn)代化。
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