抗戰後期，國民政府得以將新疆納入中央直接管控範圍內， 其宣傳多年的邊疆開發得到實踐機會。開發新疆， “交通第一”，“水利第一” 是政府及民間共識， 兼具交通和水利屬性的塔里木河航運工程被水利技術專家提出。在新疆特殊的政局環境催化下， 國民政府新疆省當局將其納入當務之急， 加以實施。
當時社會各界均意識到並提出， 建設新疆乃至於建設西北， “水利第一”， “交通第一”， “移民第一”。國民政府很快便組織了國父實業考察團對新疆進行全面摸底調查。該團考察項目完備， 分農墾、水利、交通、地理、礦冶、軍事、衛生、社會、歷史等部門， 分別聘請專家負責， 水利事項由沙玉清負責。考察活動自 1943年 4 月持續至 1944 年 1 月， 其中水利考察團所到之處， 有哈密區、迪化區、伊犁區、塔城區、阿山區、阿克蘇區、焉耆區。
沙玉清等此行水利考察後， 形成諸多水利開發建議， 其中特別重視對塔里木河的開發。沙玉清指出， “塔里木河為南疆巨川， 利益最溥” ， 因此， 在水利行政建議中， 他除了提議中央設立西北水利局、西北鑿井局主持西北水利建設外， 還特別提出在庫爾勒設立塔里木河水利委員會，“專責開發該河水利” 。
沙玉清對塔里木河通航的建議， 引起國民政府的高度重視， 為探究該河通航的實際可行性，新疆省當局組織了第一次試航。1944 年 8 月阿克蘇專員公署派張宗寅率大木船一艘、小木船兩艘， 裝載麻袋糧食等五六噸， 從塔里木河阿克蘇段出發， 經巴州境內渭幹河、布爾格河入孔雀河， 共行三十餘日抵尉犁。試航途中， 一艘小船被樹撞破。另一艘小船在尉犁被出售以補充旅費， 僅剩一艘大船， 於同年十月初折返。儘管過程並不十分順利， 但試航者認為該河有開發價值， 只是花費頗大， 當時預算需款 300 萬元， 因資金不能解決等原因， 開發該河航運的工作暫時中止。
1944 年 10 月， 國民政府派吳忠信接替割據新疆十多年的新疆王盛世才， 出任新疆省主席，新疆終於處在中央的直接管控之下， 為有效管控這片廣袤而地勢複雜、交通隔絕的區域， 建設交通、水利事業顯得尤為重要。因此， 在前期國父實業考察團建議的基礎上， 1945 年 4 月， 中華水利委員會派倪超專門考察新疆水利。
倪超的水利考察報告更為詳盡， 他從灌溉、航運及水力三方面為新疆水利開發制定了全面的計劃建議。他認為在新疆開發航運非常有必要， 一方面水運量大價廉， 有利於降低運輸笨重物品的成本， 使貨暢其流而繁榮經濟; 更為重要的是， 在新疆鐵路沒能普遍建設之前， 先行整治成本較低的航運， 可以將水運與陸運空運聯絡， 合作互助， 構成整個水陸空交通網。根據新疆河流的“水道、流速、水位、流量等情” ， 他提出在戰後十年水利建設期內， 選擇交通意義重大者， “先為整理通航四千五百公里” ，其中包括塔里木河幹流及其上源、開都河及孔雀河、瑪納斯河、額爾齊斯河、烏倫古河和伊犁河。
沙玉清和倪超等水利專家對塔里木河航運的可行性和具體計劃提出的相應建議，後來成為國民政府新疆省當局整理塔里木河航運的重要依據。然而， 國民政府新疆省當局採納和實施的項目卻很少，塔里木河航運成為其中的一項， 是當局在嚴峻政治經濟軍事形勢下，為解決物資供給問題而做出的選擇。
1944 年 11 月， 吳忠信入疆主政之時， 正是 “三區革命”爆發之際。面對動盪的新疆， 國民政府大量調兵入疆， 軍事補給成為大難題。同時， 省府迪化聚集了大量軍政人員， 人口劇增， 軍民糧食需求極為浩大。當時新疆公糧及軍糧每年共需支出 352440 餘石， 卻只能配購 248000 餘石， 存在 104400 餘石的缺口。
就糧食來源看， 迪化區每年耕種時期甚短， 農田僅能收成一季， 旱田收成難保證， 水田人均佔有量僅兩畝左右， 因此糧食不能完全自給， 需要外縣接濟。一旦遇到時局緊張， 交通發生阻礙， 就會出現糧荒。 ② 而當時動亂的伊犁、塔城、阿山三區佔據了北疆產糧區， 天山北路駐軍的軍糧只能由玉門關內運來， 數千裡運糧， 困難本就很大， 而增調軍隊加強北線， 軍糧運輸更加吃緊。
為解決糧食困難， 迪化省府不得不考慮從南疆糧區調糧， 但運糧的交通工具及道路狀況非常糟糕。南疆沒有鐵路， 公路路況很差， 而運輸工具更是嚴重不足。據 1945 年 1 月統計， 新疆公路局名義上有卡車 197 輛， 實際能用的不過 82 輛， 除去 14 輛被盛世才調運財產開往重慶， 另 14輛運兵到北疆外， 能調動的只有 54 輛。交通處名義上有卡車 246 輛， 能運糧的不過 110 輛。因汽車運力有限， 南糧北運的任務只能靠老百姓的畜力馱運。 考慮到當時新疆的公路運輸和糧食已經直接關係到軍事， 蔣介石兩次派交通部長俞飛鵬到迪化， 考察新疆交通、軍事補給事宜。經與吳忠信等商量， 認為新疆糧食首先應儘量自給自足， 不足再考慮由甘肅接濟少數。為加強南糧北運的運力， 中央應允撥給新疆汽車 200 餘輛， 由西北公路局在迪化設指揮部， 統一負責運輸。這仍不過是杯水車薪， 北疆的糧食供應緊張狀態始終得不到緩解。
正是在這樣的背景之下， 塔里木河航運工程引起當局高度關注。1945 年 8 月 24 日， 新疆省府委員會第 104 次常務會議， 決定加快利用塔里木河水路運輸糧食的步伐， 迅速籌設塔里木河水運公司， 由供應局、省政府各半負責。
與此同時， 新疆水利計劃的編制也在緊鑼密鼓地進行中。1946 年 1 月 25 日， 新疆省政府召開省府委員會第 118 次常務會議， 討論並通過新疆水利五年計劃。根據這項計劃，在完成塔里木河本流的整理工程後， 新疆省府還計劃還將 “進而求與孔雀河及博斯騰湖連貫成大水網”，計劃通過運河鏈接各大河流湖泊，溝通起南北疆。儘管政府聲稱 “如能全部實施， 則可化沙漠為綠洲” ， 實際上這份水利計劃基本上圍繞解決迪化的軍糧公糧需求而制定， 實施的水利工程非常有限。
1948 年末省政府決定， 聘請新疆兵工廠楊質為總工程師， 與省建設廳附屬工場技術人員王大棟負責設計製造機動船。 在機動船尚未造成之前， 皮筏運輸能力的試航繼續進行， 1948 年12 月底， 田糧處組織了第三次試航， 用皮筏裝載糧食四十餘石， 由蔡維嶽率領自阿克蘇逐流而下。
牛皮筏航行基本成功， 但機動船的試航並不順利。1949 年 8 月，機動船竣工， 船長 6 米、寬 3 米， 吃水 0. 7 米， 動力裝置由汽車發動機改裝。9 月 17 日該機動船從尉犁下水啟航， 航行 3天到庫爾勒境內的普惠， 因水深湍急， 蘆葦阻道不能前進而停試。 蘆葦阻道問題在 1946 年試航時就已經出現， 經過四年整治， 機動船航行依然受此因素影響而無法通行， 航行於塔里木河上的仍然只能是皮筏與木船。可見喧囂四年之久的塔里木河航運整治計劃， 收效甚微。
5天后，即1949年9 月 25 日， 新疆軍政當局在陶峙嶽、包爾漢等率領下， 通電起義， 新疆和平解放。國民黨政權在新疆的統治宣告結束， 其多年經營的開發塔里木河航運計劃尚未實現， 即告終止。新中國成立後， 曾於上世紀 50 年代末 60 年代初再次組織試航， 因效益不佳等原因， 自1962 年起放棄塔里木河水運。
國民政府控制新疆時期對塔里木河航運的整治， 從政治和軍事需要出發， 是局勢緊張狀態下的應急工程。政府缺乏綜合佈局的能力， 經費亦不能保障， 沒有較大的配套工程開展， 甚至連蘆葦問題都沒能有效解決， 遑論顧及到社會經濟建設。由此可見國民政府以 “中央之力” 開發邊疆， 效果甚差。
當然也應當看到， 由政府主導整治塔里木河航運在歷史上屬於首次， 儘管其過程受時局影響而實施重點和效果有偏差， 但仍顯示出國民政府作為中央政府， 開發邊疆和鞏固國防的努力。另外， 在該河航運整治過程中， 也曾涉及到綜合治理的相關理念， 以及政府重視知識、專家等治理取向， 亦有可資借鑑之處。
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