在元朝，江南是中国的鱼米之乡，是全国粮食的主产地，忽必烈在北方备战，军粮也主要来自于南方。但在当时，南宋占据着临安（今浙江杭州）等地，控制着江南的漕运系统，忽必烈极其需要打通一条通道，绕过南宋，把南方的粮食运到北方。

蒙古人虽然是生活在蒙古草原的游牧民族，一向习惯于在平地上骑马作战，但他们在进攻中原时也意识到了水军的重要性。于是忽必烈组建了蒙古第一支水军，在命张荣实为第一位“水军万户”。在南下的过程中，元军俘虏了南宋的一部分水军将领，收编了大量水兵和船只，水军实力越来越强大。元军同时还组建自己的海军队伍，他们不仅接收了一部分南宋海军，建造了大型海洋战舰和海洋货船，还与当时的海盗联盟，打造了一个稳定的海上粮食运输系统。

与元军合作的是两个著名的海盗，分别叫朱清和张瑄。最早的时候，他们的根据地在崇明岛。崇明岛是长江人海口最大的一个岛屿，是一个四面环水、易守难攻的地方。朱清和张瑄在这里落草为寇，靠贩卖私盐、抢劫船只为生。朱清和张瑄势力很大，最多的时候曾纠集了近千名海盗，拥有500多艘船只，活动范围北到胶东半岛和莱州湾一带，南到通海。

南宋成淳九年(1273年），朱清和张瑄率众背叛南宋朝廷，归顺元朝，朱清被授予代理管军千户的武职。四年之后，元军攻占南宋都城临安，从南宋皇宫里抢夺了大量的库藏典籍和珍奇玩物，忽必烈命令元军把这些东西都运到元朝首都元大都来，但当时江南很大一部分地区仍在南宋将领的控制之下。为了把这些东西安全运到目的地，元朝的大将伯颜想到了海上运输，并把这一任务交给朱清和张瑄来完成，朱清和张瑄圆满完成了任务。

后来，因为战乱，南方运往元大都的粮食迟迟没有运到，而且内地漕运的运费高昂，伯颜就想到开辟海上粮食运输系统的主意。

忽必烈采纳了伯颜的建议，任命朱清、张瑄为海道运粮万户，负责建设海上运输系统。在朱清和张瑄的主持下，元朝政府建造了60艘平底船，招募了大量熟悉海上情况的工作人员。至元十九年(1282年)，这60艘平底海船从江苏省太仓县装粮，沿着漫长的海岸线一直北上，在今天的山东荣成地区折转向西航行，由今天的海河口人京，整个航程共用了四个多月。

自此，元朝统治者对海上灌运更加重视，南方的粮食、物资等源源不断地经海洋运到北方。