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溫泉的形成,一般而言可分為兩種:
一種是地殼內(nèi)部的巖漿作用所形成,或為火山噴發(fā)所伴隨產(chǎn)生。
綏化浴場打溫泉井多錢/米,另一種是受地表水滲透循環(huán)作用所形成。“火山噴發(fā)伴隨產(chǎn)生的溫泉形成機理:火山活動過的死活山地形區(qū),因地殼板塊運動隆起的地表,其地底下還有未冷卻的巖漿,均會不斷地釋放出大量的熱能,由于此類熱源之熱量集中,因此只要附近有孔隙的含水巖層,不僅會受熱成為高溫的熱水,而且大部份會沸騰為蒸氣,且多為硫酸鹽泉。受地表循環(huán)作用產(chǎn)生的溫泉形成機理:當雨水降到地表向下滲透,深入到地殼深處的含水層形成地下水。地下水受下方的地熱加熱成為熱水,深部熱水多數(shù)含有氣體,這些氣體以二氧化碳為主,當熱水溫度升高,上面若有致密、不透水的巖層阻擋去路,會使壓力愈來愈高,以致熱水、蒸氣處于高壓狀態(tài),一有裂縫即竄涌而上。熱水上升后愈接近地表壓力則逐漸減少,由于壓力漸減而使所含氣體逐漸膨脹,減輕熱水的密度,這些膨脹的蒸氣更有利于熱水上升。上升的熱水再與下沉較遲受熱的冷水因密度不同所產(chǎn)生的壓力(靜水壓力差)反復循環(huán)產(chǎn)生對流,在開放性裂隙阻力較小的情況下,循裂隙上升涌出地表,熱水即可源源不絕涌升,終至流出地面,形成溫泉。在高山深谷地形配合下,谷底地面水可能較高山中地下水位低,因此深谷谷底可能為靜水壓力差zui大之處,而熱水上涌也應以自谷底涌出的可能性zui大,溫泉大多發(fā)生在山谷中河床上。”
溫泉井開發(fā)管理體系
綏化浴場打溫泉井多錢/米,溫泉井開發(fā)利用項目是一個整體,要放在全局中來看,才能使每個開發(fā)利用環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣。溫泉資源深藏在地下,這就需要在勘探和鉆井過程中,實時掌握地下的數(shù)據(jù)狀況,并進行及時分析,監(jiān)測異常,及時處理,規(guī)避漏井等事故風險,同時,由溫泉的水熱性質(zhì)和地熱開采設(shè)備造成的結(jié)垢腐蝕也是不可避免的,即使在成井后,也要定期進行維護處理,避免因結(jié)垢和腐蝕造成的堵塞出水孔,減少水量降低水溫,從而確保溫泉供暖*的供暖供水。此外,在必要的時候,也可以進行回灌,保持地下熱水的輸出與補給的平衡,使溫泉供暖能夠得到更*的利用,為投資者帶來穩(wěn)定持久的收益。溫泉是大自然賜給人類的寶貴禮物,從古至今,提到溫泉,人們就想到沐浴,這種帶有溫度的礦泉水,幾千年來,都被人們用來休閑療養(yǎng)。然而在今天,在科學技術(shù)允許人們向地下更深層索取大量溫泉資源的時候,溫泉又有了許多新的利用方式,它不僅僅被用來洗澡,還能用來供暖和作為他用。
,溫泉供暖是通過溫泉井等工程系統(tǒng),將深藏在地下兩三千米左右的溫泉,導入建筑物中,從而為建筑物提供寒冷季節(jié)所需的溫泉,以及生活熱水。這種供暖方式不需要消耗太多電力,也不需要轉(zhuǎn)化成電的形式,在供暖過程中不會帶來碳排量和環(huán)境污染,是清潔環(huán)保的綠色能源。不僅如此,它比太陽能更高效,比風能更穩(wěn)定,是理想的建筑能源之一。
目前中國有很多地區(qū)已經(jīng)進行了溫泉井供暖的開發(fā)項目,這種供暖模式不消耗多少電力,運行維護費用非常低,雖然初投資較大,但幾年就可以收回成本,如果在運行中,開采量與地下熱水補給達到平衡,可以*利用,永續(xù)受益。因此,不僅很多大型公共建筑使用這種綠色能源,很多地產(chǎn)項目出于*收益考慮,也紛紛采用溫泉供暖。
如果說市場需求,是溫泉供暖火爆的外因,那么溫泉開發(fā)技術(shù)的發(fā)展,是推動溫泉供暖市場火爆的內(nèi)部原因。
鉆機施工埋鉆的原因和處理方法
在旋挖鉆機大口徑施工過程中,塌孔埋鉆、抱鉆事故時有發(fā)生,但是事故發(fā)生的原因、事故狀況和現(xiàn)場條件并不相同,因此采取的措施也不盡相同,有時可能需要使用幾種處理的方法。本文著重描述埋鉆的處理方法,并對處理工具進行了詳細的描述,順昌鉆井在鉆機施工中有著豐富的經(jīng)驗,下面來與大家分享一下埋鉆后的處理,有喜歡的可以收藏。
一、埋鉆事故產(chǎn)生的原因
(1)松散的砂層、卵石層孔壁坍塌造成埋鉆。
一是在松散的地層進行成孔,泥漿比重小,不足以支撐孔壁,可能造成孔壁坍塌;二是由于地下水位很低,泥漿黏度小,在松散的卵石層,很可能造成孔內(nèi)突然水位下降,孔壁不穩(wěn)造成坍塌。
(2)致密的砂層、粘土層孔底真空引起抱鉆。
在鉆進致密的砂層、粘土層時,由于鉆頭未及時修補或磨損過快,鉆頭邊緣墊塊磨損嚴重,再加上粘土縮頸或懸浮的砂下沉,鉆頭周邊與孔壁之間沒有間隙,形成活塞效應,使得鉆頭難以提出從而抱鉆。
(3)鉆進過深,摩擦力大于提拔力而造成的抱鉆。
夜里施工時,人員處在困乏狀態(tài),很容易使鉆進進尺過大,造成鉆頭底部干燒燒結(jié),再加上側(cè)壁摩擦力過大造成埋鉆。泥漿質(zhì)量有問題時會導致沉渣過多,如機手缺乏經(jīng)驗,清渣時由于負載輕、鉆進太深,也會導致埋鉆。
(4)地層水位過高,形成水的負壓造成埋鉆。
在地下水位較高的地層施工時,必須控制水頭高度。如在鉆800mm的基孔時,每次鉆頭提出地面,孔內(nèi)泥漿面就會下落3m左右,如果地下水位高于3m,就會形成負壓,孔壁在*負壓下會發(fā)生坍塌甚至埋鉆。
(5)上部回填過厚,護筒底部坍塌造成埋鉆。
有些基樁需在厚回填層上施工,而回填層又不密實,粘聚力很小,當使用較短護筒時,護筒底部回填受變水位影響,粘聚力幾乎消失,從而造成樁孔上口坍塌埋鉆。
(6)鉆機出現(xiàn)故障,鉆頭鉆桿不能取出造成埋鉆。
鉆機發(fā)生故障或鋼絲繩斷裂,鉆桿未能及時提出,鉆頭在孔底時間過長,孔壁因長時間浸泡而坍塌。
埋鉆事故的處理
埋鉆或抱鉆事故發(fā)生后,應及時調(diào)整泥漿性能,控制事故繼續(xù)擴大,并及時分析原因采取相應措施,以免錯過處理時機。埋鉆的處理可以總結(jié)成“清、透、頂、炸、擴、撈、砸、挖”等方法和步驟。
1、沉渣的處理
“清”即清渣洗孔。清渣可用正反循環(huán)、高噴或用洗井管空壓機進行,清渣應根據(jù)地層確定泥漿質(zhì)量和所用清孔設(shè)備,避免造成撈鉆過程中二次塌孔事故的發(fā)生。
2、鉆桿鉆頭的打撈
(1)有些情況下,處理埋鉆事故的關(guān)鍵是疏通孔底與鉆頭上部之間的通道,使鉆頭底部與上部形成連通器,避免活塞效應,即為“透”。為了能夠形成連通器,一般在孔邊打幾個比事故孔深的孔,用高壓旋噴進行擺噴,如圖2所示。用于通路形成,轉(zhuǎn)動動力頭同時增加主繩提拔力,有可能將鉆桿和鉆頭一起提出。有的處理方案采用反循環(huán)鉆機與擴孔鉆頭相結(jié)合。(2)“頂”即用千斤頂鉆桿,是處理埋鉆zui常用的力一法。用千斤頂需要有一個堅實的平臺,并在鉆桿上加焊千斤頂施力板,如圖3所示。用3cm肋板與鉆桿焊接,頂板與肋板及鉆桿焊牢,并將2塊頂板連接。工字鋼采用60 x 100cm規(guī)格,并用連接板連接。千斤頂控制系統(tǒng)應聯(lián)動加壓。一般鉆桿上部連接的卡環(huán)或直銷,其所能承受的極限載荷為180kN左右,在千斤頂聯(lián)動加壓至150kN后,應逐步提高壓力,并在每提高3到5kN壓力后停滯1h左右,等待土層蠕變效應的發(fā)揮。加壓的同時轉(zhuǎn)動動力頭。使用千斤頂?shù)慕Y(jié)果可能有幾種:一是鉆頭鉆桿全部頂出;二是鉆頭頂蓋或斗門破壞,鉆桿連同破壞的鉆頭頂出;三是鉆桿內(nèi)桿卡環(huán)或直銷頂斷,內(nèi)桿和鉆頭留在孔內(nèi);四是鉆桿從有舊裂痕處破裂,部分鉆桿和鉆頭留在孔內(nèi)。
(3)“炸”即孔底。如果洗孔后還不能提起,可以利用定位將鉆頭炸壞,提出鉆桿,如圖4所示。一般利用這種方法處理事故的基樁孔都已接近設(shè)計深度,經(jīng)設(shè)計校驗能夠達到承載力要求,后可直接灌注。(4)“擴”即利用比鉆頭大10cm左右的擴孔鉆頭擴孔至鉆頭斗門以下,然后進行鉆桿鉆頭的撈取。擴孔鉆頭可利用比原有護筒直徑小10cm的護筒改制,改制力一法(5)打撈鉆頭或鉆桿可以用“套、卡、鉤”的力一法。如果是鉆桿內(nèi)心斷裂,連鉆桿帶鉆斗遺留在孔內(nèi),擴孔和洗孔清渣后,可以下潛水員套住鉆桿鉆具。當埋深較淺時也可用鋼筋支架套取鉆桿,如埋鉆較深時擴孔清理沉渣后可用卡板打撈器進行打撈,卡板打撈器如圖6所示;當沉渣較厚時,也可制作套取器,如圖7所示,將提引器用自制鋼銷固定在三節(jié)鉆桿上,將鍋底形打撈器也固定在同節(jié)鉆桿上。打撈器直壁高度應大于鉆頭力一頭高度,以保證其內(nèi)所焊的鋼絲繩能夠清渣到位。清渣時鋼絲繩套可固定在動力頭上,以保證繩套與鉆桿同步。普通鉆頭埋鉆較淺時也可用下鉤的力一式,使用焊接的剛性桿件,直接下鉆勾住被埋鉆斗的橫梁,提出鉆頭。
(6)有些炸后深度不能達到要求或鉆頭頂斷于孔內(nèi),可用沖擊鉆砸爛破損鉆頭,進行沖擊鉆進終孔。
(7)有些地區(qū)水位較深,且鉆桿埋深較淺,可用人下開挖的方法處理埋鉆。人工挖孔的尺寸應大于孔徑20cm左右,zui后可用洛陽鏟將鉆頭周圈掏空,使鉆頭順利挖出。
溫泉勘探鉆井的目的
1、主要目的是:揭露獲得溫泉水。
2、 主要內(nèi)容是:建設(shè)井場,組織鉆井設(shè)備進場實施溫泉井鉆探,做好地質(zhì)資料編錄,編制完井報告。
3、 工作步驟是:
A、井場建設(shè):根據(jù)勘察實施方案中的施工設(shè)計和現(xiàn)場實際情況,
建設(shè)符合要求的鉆探井場。
B、鉆探施工:在獲得勘察許可,且完成井場建設(shè)的情況下,按施工組織設(shè)計要求的鉆探設(shè)備進場,實施鉆井施工,并進行技術(shù)實驗和驗收,同時安裝井控設(shè)備。
C、地質(zhì)編錄:在鉆探施工的過程中,按照國家標準《地熱資源地質(zhì)勘查規(guī)范》
GB/T11615—2010的要求,作好相應地質(zhì)資料編錄工作。
D、編制完井報告:完成勘察施工方案要求的鉆探工作后,編制溫泉井完井報告。
4、工作成果:提供符合要求的溫泉井,形成全面、詳細的完井報告。
關(guān)于地熱井的物探勘探的方法有哪些
目前常用的地球物理勘查方法包括地熱溫度及熱流測量、電法、重力、磁法、地震勘探和紅外線攝影測量等。
測溫勘探:基本原理是地熱異常區(qū)的熱量,可以通過熱的傳導作用而不斷地向地表擴散。這樣根據(jù)在地表以下一定深度的溫度測量和天然熱流量的測定便可以圈定出地熱異常區(qū),并可以大致地推斷出地下水的分布范圍和高溫地下熱水的分布地段。
電法勘探:是地球物理勘探中用來尋找儲熱斷裂構(gòu)造及推斷地熱異常的延展方向和分布范圍較為簡單和有效的方法之一。它主要是用來測量深部導電率的。因為地層中的冷水和熱水、冷巖石和熱巖石之間電性差異很大,而地層中的熱水,一般還富有溶解離子,加之溫度又高,所以它們的特點是都具有較小的電阻率。另外巖石受熱水的變質(zhì)作用的而粘土化時,也具有電阻率低的特點。因此,用電法所測得的電阻率低的部分,往往對應于儲熱層。
重力勘探:地下熱水研究中的重力勘探是結(jié)合其它地質(zhì)和物探工作,根據(jù)重力值的變化來研究地下熱水區(qū)基底起伏變化及區(qū)域性的斷裂構(gòu)造的空間展布,以便為分析地下熱水提供依據(jù)。在條件好的地區(qū),也可以用重力成果確定覆蓋層厚度等
未來地熱能利用的三種主流模式
地球表面下,儲藏著非常豐富的地熱能, 在距離地表5000米深的地方儲存的地熱能,相當于4948億噸標準煤的熱量。地熱能以其清潔、高效、穩(wěn)定、分布廣、可再生、應用范圍廣等優(yōu)勢,成為未來新能源領(lǐng)域的*。地熱能初投資雖然稍大,但并不比太陽能和風能更高,而且運行和維護費用低廉,雖然其分布受地域限制,但由于其利用模式多,在不同的地域可以采用因地制宜的利用模式。
中國zui初的地熱能利用,涉及的模式十分廣泛,為現(xiàn)今的市場化地熱能開發(fā)提供了寶貴的經(jīng)驗,地熱能的直接利用和地熱發(fā)電都有所嘗試,在工業(yè)加工、民用采暖和空調(diào)、醫(yī)療、洗浴、土壤加溫、農(nóng)業(yè)溫室、農(nóng)田灌溉、水產(chǎn)養(yǎng)殖、畜禽飼養(yǎng)等方面,都進行了實踐的嘗試,在上世紀90年,還建成了幾座頗具規(guī)模的地熱電站,得到了*的鼓勵和支持。時至今日,地熱能作為新能源中的優(yōu)勢能源之一,再次進入經(jīng)濟發(fā)展的主流趨勢,而其利用模式,也由市場經(jīng)濟初期的地熱溫泉利用,逐步向能源為主的利用模式轉(zhuǎn)型,使可貴的地熱資源得到充分、高效的利用。在未來,地熱能作為能源的主流利用模式有三種,分別是:地熱供暖、地熱發(fā)電與地熱農(nóng)業(yè)。
主流模式之一:地熱供暖
地熱能供暖包括地熱井供暖和地源熱泵兩種方式,無論是哪一種方式,都是利用中淺層的地熱資源,為建筑物提供可以*利用的熱量或冷量。地熱能供暖不會像化石能源那樣帶來碳排放導致的環(huán)境污染,也不會像一般的空氣源熱泵一樣將多余的熱量排出室外從而導致熱島效應,是十分清潔的綠色能源,此外,地熱能供暖不需要轉(zhuǎn)化為電能再供暖,這是非常節(jié)能的,地熱能供暖比其他同類的供暖方式的能效利用率更高,十分經(jīng)濟實惠。
鑒于地熱能供暖的種種優(yōu)勢,它成為了地熱能在未來的主流利用模式之一,目前乃至中國的很多大型公共建筑以及企業(yè)、學校等,都采用地熱能供暖。而隨著地熱能市場的進一步發(fā)展,地熱能供暖也逐漸走入城市房地產(chǎn)領(lǐng)域,為居民住宅提供區(qū)域集中供暖,使這種清潔、高效、廉價的能源變成日常*的經(jīng)濟生活能量來源。主流模式之二:地熱發(fā)電
地熱能是有條件的可再生能源,如果熱量提取速度不超過補充的速度,那么地熱能就是可再生的。作為一種分布廣泛的可再生清潔能源,地熱能發(fā)電的開發(fā)具有十分重要的意義。在未來,它不僅是化石能源的關(guān)鍵替代品之一,也是與其他能源配合進行綜合應用的重要新能源。地熱能發(fā)電主要是利用地下熱能產(chǎn)生的蒸汽進行發(fā)電,此過程中不會產(chǎn)生任何的碳排放,此外,地熱發(fā)電,使受局限的地熱能直接利用轉(zhuǎn)化為電能形式,提升了地熱能的品位,可以擺脫距離傳輸?shù)闹萍s,使地熱電能能被供應給更廣泛的地區(qū)。
類開發(fā)地熱發(fā)電已經(jīng)有兩百年的歷史了,而中國開發(fā)地熱發(fā)電也有三十多年了。隨著地熱發(fā)電的技術(shù)和行業(yè)發(fā)展,中國的地熱發(fā)電也會在世界地熱發(fā)電的整體格局中占據(jù)可觀的比例,中國地域廣闊、技術(shù)進步快、市場需求大,政策上也給予鼓勵和支持,地熱發(fā)電在中國的發(fā)展具有充足的先天優(yōu)勢和豐厚的后天條件。主流模式之三:地熱農(nóng)業(yè)
地熱農(nóng)業(yè)也是對地熱資源進行梯級利用的重要板塊之一。作為淺層地熱能的主流利用模式之一,中國的地熱農(nóng)業(yè)起步并不晚,在地熱能開發(fā)之初九建立了種、養(yǎng)殖多業(yè)多學科的綜合利用示范基地,地熱農(nóng)業(yè)本身就可以綜合利用,地熱農(nóng)業(yè)溫室、農(nóng)業(yè)灌溉、地熱養(yǎng)殖、孵化、農(nóng)產(chǎn)品加工等各種農(nóng)業(yè)環(huán)節(jié)和方面都可以結(jié)合起來,致力于地熱大農(nóng)業(yè)建設(shè),將農(nóng)業(yè)工程技術(shù)與地熱資源優(yōu)勢結(jié)合起來,達到地熱能源的充分利用。
熱能認為在地熱能地產(chǎn)的綜合熱能規(guī)劃中,地熱農(nóng)業(yè)也是現(xiàn)今地熱能利用的重要模式,在整體的地熱開發(fā)利用項目中,處于梯級中的一環(huán),提高地熱能的能效利用,同時增加農(nóng)產(chǎn)品收入,形成高效、環(huán)保的地熱農(nóng)業(yè)工程。
地熱鉆井中,不僅要按部就班,也要具體問題具體分析
地熱勘察提供的信息,使地熱井根據(jù)地熱地質(zhì)狀況選擇設(shè)備、技術(shù)和鉆井工藝方案,在此基礎(chǔ)上,進行鉆井施工。地熱井在按照鉆井工藝和鉆井施工方案實施時,要進行分步、分項工程劃分,設(shè)置工序質(zhì)量控制點,這樣以便進行工程質(zhì)量管控,也便于后期檢查和評估。此外,在工程過程中,要注重即時監(jiān)測,設(shè)置井下電視等設(shè)備,因為地下地質(zhì)情況極其復雜,在出現(xiàn)異常時,可以及時處理,避免事故風險,確保地熱鉆井工作的順利展開。
地熱井效率高的秘密
很多人想知道,同樣是地熱鉆井,為什么有的就很高效,有的用個兩三年就不行了呢?這存在一個運維問題。地熱井的利用系統(tǒng)雖然操作簡單,但是客觀存在的地下狀況卻不會因此而變簡單,由于地熱水存在水熱礦三種性質(zhì),而井管通常是金屬管的話,結(jié)垢生銹這類事情幾乎是不可避免的。所以,即使是成井投產(chǎn)后,地熱井依舊需要保養(yǎng),定期進行洗井,并且監(jiān)測水質(zhì)狀況。
回灌?有這個必要嗎?
地熱資源是有條件的可再生資源。有的地質(zhì)條件好,設(shè)計合理的地熱井,能夠達到采償平衡,就能夠*運作,而有的地熱井由于抽取量與地下不協(xié)調(diào),可能*開采就會造成地下資源枯竭,在這種情況下,就顯示出了適當回灌的重要性,用的是熱量,而水是可以*循環(huán)的,這樣確保了整個地上地下系統(tǒng)的和諧與資源的持續(xù)利用。隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,人們對生活品質(zhì)的要求越來越高,傳統(tǒng)采暖方式污染嚴重,溫度不均勻、安裝不方便、舒適性差、能源消耗大、社會效益低,已經(jīng)無法滿足人們對現(xiàn)代生活品質(zhì)的zui求,以及環(huán)境友好型和資源節(jié)約型社會的建設(shè)需要,而地熱供暖作為一種環(huán)保、清潔、舒適的供暖方式逐漸被普及開來。
地熱資源作為一種清潔、環(huán)保的可再生資源在近年來得到了廣泛應用,通過對國內(nèi)外地熱資源開發(fā)時間觀察發(fā)現(xiàn):地熱資源的綜合開發(fā)利用具有很高的社會效益、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。在我國,地熱水被應用于洗浴、發(fā)電、供暖、溫室、農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖等各個領(lǐng)域,其中,將地熱井水用于供暖不但環(huán)保、節(jié)能,在工藝技術(shù)上也相對簡單可行。近年來,地熱井在我國北方得到了逐漸推廣,其供暖效果、環(huán)保效益取得了各界的廣泛認可,從而變成了一種新的供暖趨勢。那么地熱井供暖的優(yōu)勢有哪些呢?
地熱井供暖源于歐美國家,早在二十世界四十年代已經(jīng)被普遍用于歐美國家,覆蓋了世界寒冷地帶的三分之一的區(qū)域,地熱井供暖于上世界九十年代被傳入我國,一經(jīng)采用便憑借環(huán)保、舒適、清潔、節(jié)能等諸多優(yōu)勢而廣受認可。傳統(tǒng)供暖多以燃煤、燃油為供熱原料,*,煤煙污染是我國大氣污染的重要原因之一,在燃燒過程中所產(chǎn)生和排放的大量塵埃和有害氣體,是大氣污染的主要構(gòu)成成分。而與這些相比,地熱能源是請記得、可再生的,深層地下水有著自身的循環(huán)系統(tǒng),地熱水被抽上來用于供暖后,再循環(huán)到地下,整個水循環(huán)系統(tǒng)基本上是不消耗水的。從這個角度看,地熱資源是取之不盡、用之不竭的。且地熱井供暖不會對環(huán)境造成污染,大大減少了碳排放量,充分符合當今社會“低碳環(huán)保,節(jié)能減排”的環(huán)境建設(shè)要求。
地熱井供暖只在初期開采階段投資量大,但在供暖系統(tǒng)中的維護費用、運行費用等都遠較傳統(tǒng)供暖為少,總體而言經(jīng)濟性更強。
地熱井供暖的工藝流程相對而言比較簡單,對水溫的要求寬松,水溫從45℃-180℃都可以用于供暖,水溫較高的更可以直接省卻加熱的步驟直接使用。減少了供暖過程中的熱能損失,隨著如順昌鉆井工程有限公司等企業(yè)對地熱供暖技術(shù)的鉆研推動,地熱井供暖在實踐中已表現(xiàn)出越來越多的合理性、科學性。
我國的地熱能分布廣泛,儲備豐富,在目前經(jīng)濟發(fā)展與資源短缺的矛盾日益尖銳的情況下,如何合理有效的運用更多的綠色資源,已是經(jīng)濟發(fā)展的頭等大事。地熱能作為綠色資源的代表能源,需要引起人們更多的重視,創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟效益和社會效益。