塔里木盆地由于深处大陆内部，周围又有高山阻碍，使得湿润空气难以进入和逸出，加上盆地西面主要刮西南风，盆地东面主要刮东南风，使得盆地的水系循环处于一个独立程度很强的系统。盆地年降水量不足100毫米，大多在50毫米以下，极为干旱。盆地水系年循环量大约800亿吨（通过计算盆地各个河流年径流量、流动地下水及降雨量得出）。
要想改造盆地，使得盆地变成一个沃土，一个粮仓，一个鱼米之乡，就要打破目前的这个水系平衡，使得系统内的水量增大。要打破这个平衡，就得使进大于出，必须要有外来的水，让进盆地的水多于出盆地的水。从盆地的地理特征看，每年水蒸气被带出盆地的量不超过10%，大约在80亿吨上下。由于目前盆地水系基本平衡，所以每年水蒸气被带入的量也有80亿吨。
系统水蒸汽年逃逸量这里估计是10%，如果实际比这个量少，那么调水效益会更高。
如果从盆地外向盆地内额外每年调入80亿方的水，那么平衡被打破，当重新平衡时，系统内的循环水量就达到现在的两倍，即1600亿吨。系统内循环的水量比原来增加了一倍，即增加了800亿吨，达到1600亿吨，也相应增加了发电潜力年5400亿千瓦时。当这1600亿方的水被蒸发时，会带走大量沙漠的热量，使得沙漠夏天的最高温度降低。
经济效益：
农业收益：盆地面积8.5亿亩，可耕种面积将达4亿亩，加上内蒙、青海、甘肃等沙漠改善的收益，光农业年产值就超过1万亿元人民币。
水力发电的收益：目前盆地地表年循环水量约600亿方，大部分都是高原雪山上4,000米海拔流下来的，到盆地海拔1,200米。年发电潜力超过4,000亿度（大约是三峡水电的2倍，三峡总投资约2100亿元人民币），按0.5元的销售价格算（发电加电网），年收益可达2000亿元。
盆地治理是一个世纪工程，投入大工期长，应由国家成立专项发展基金，必要时引入国际投资或社会资本。
实施建议：
先对盆地边缘高原山脉100公里内的地貌做三维图，根据三维图，在雪水多的海拔4000米以上的高原上，在可建造水库的地方勘探，看看土质的水密性，必要时要做堵漏措施。
利用当地地形，开挖一些高原人工水库，再把附近的雪水引导到这些水库，特别要重视雪山背面的。目前，盆地所有600亿方循环水水源都可以看作是迎向盆地这一面雪山的雪水，而雪山背向盆地的另一面的雪山，都流向了别的地方。如果把原来流到别的地方水，也就是雪山背向盆地的那一面的雪水，引向盆地，那么就相当于从盆地外给盆地供水，属于外来水。
盆地北面的天山山脉，目前往南流入盆地的水年约300亿立方米。而山脉北面雨水非常充沛，伊利哈萨克州就在天山山脉北面，其河流年径流量达363.2亿立方米。改造后使天山山脉往北流的雪水流向南，引向盆地，大约能增加年50亿立方米的水。如果把伊利东北面的博罗科努山一起治理，使雪水留到山脚下的博斯腾湖（我国内陆最大的淡水湖，海拔1048米，），再流入塔里木盆地，那么每年还能增加另外的50亿立方米。如果治理配合发电，发电量年可达500亿度！（但是考虑到国际因素，实施起来仍是困难重重）。
盆地南面的昆仑山山脉，由于受到喜马拉雅山脉的阻挡，湿气难以到达，而每年数千亿立方米的水又白白外流。除非实施藏水入疆即“大西线”工程，盆地的缺水现状才会发生实质性的改变。
而当年调入盆地水量增加了140亿吨，导致系统循环水量达到2000亿吨，增加发电能力年12240亿千瓦时（是目前三峡发电能力的6倍，三峡总投资约2100亿元人民币）。
图为三峡大坝
当塔里木盆地内年循环水量达到2,000亿方时，将是目前600亿方的3.3倍，盆地内的气候将会有明显的变化。首先，2,000亿吨的水蒸发需要吸收大量的热，必然使得盆地的夏天气温降低，冬天气温升高。其次，由于地表温度降低，导致降雨大幅增加，年地表水的蒸发量也会大幅降低，恶劣风沙天气将大幅减少。
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