Никита Никитич Демидов-старший прибыл не на пустое место. Недалеко от будущего Кыштыма уже действовал Каслинский завод, построенный тульскими купцами Коробковыми. Заводское дело у Коробковых не пошло. Они строили завод на свои деньги, и строили медленно: почти четыре года. И то завод вышел неказистым всего одна домна и кричная фабрика с весьма низкой производительностью. Намучившись с заводом, где купцы бывали наездами, Коробковы в 1751 году, окончательно оформив документы, продали его Никите Никитичу Демидову.
«Ущемленный в наследственных правах», Никита Никитич с покупкой Каслинского завода взялся за дело основательно. Так, всего за четыре года к двум коробковским молотам Демидов прибавил девять новых, поставил дополнительно две кричных фабрики, выстроил заводскую лесопилку и даже попробовал завод в медеплавильном производстве.
В 1755 году Никита Никитич, обжившись в Каслях, присмотрелся к хорошей площадке в 30 верстах южнее для «умножения заводов» и повел переговоры с башкирскими старейшинами о покупке земли. Договорились «на глазок»: «Начав с первого пункта подле озера Капштол, идти логом текущего ключика Кузькина, смежного по прикосновенности с землей Метлино, по меже последнего до реки Бижеляк далее до деревни Амеевой и от нее берегом по генеральной линии, разделяющей Пермское и Уфимское наместничество, прямо в болото, лежащее между озерами Волком и Аргазями».
Правильность демидовского выбора подтвердил берг-гешворен, горный надзиратель Кичигин, обследовавший намеченное под завод место. Он нашел его вполне пригодным: удобные каменистые берега рек, лесов достаточно, а воды после сооружения плотины будет столько, что можно содержать две домны и необходимое число молотов.
Оговоренный участок составил полторы тысячи квадратных верст и обошелся Демидову в сущую «безделицу» в 72 рубля. В итоге Н. Н. Демидов купил «Исетской провинции в Мякотинской волости, у башкирцев старшины Юная Азнаева с товарыщи землю, где поблизости имеются сысканные железные руды». Правда, был и компромисс согласно договору, башкиры могли «невозбранно» ставить свои стоянки, «кошевать каждолетно», ловить рыбу, собирать травы, гонять зверей и рубить лес для постройки юрт и на дрова. Будет еще одна купчая, оформленная в Уфимской провинциальной канцелярии. В итоге «по обеим купчим башкиры продали 600 тысяч десятин земли с лесами, металлами, водами за цену 250 рублей ассигнациями».
Тогда же Н. Н. Демидов подал прошение в Берг-коллегию с разрешением устроительства заводов на прежних башкирских землях. Как свидетельствуют архивные документы, 18 сентября 1755 года Берг-коллегия «рассматривала просьбу Н. Н. Демидова о постройке завода в Исецкой провинции на реке Кыштым, где он намеревался соорудить 2 домны с пристойным числом молотов» Через три дня был оформлен Указ на постройку Кыштымского завода с этого момента и началось строительство Верхнего, а затем и Нижнего Кыштымских заводов.
Но прежде возведения заводов требовалось решить иную задачу
Новая гидрология: демидовские пруды, плотины и мосты.
Вода один из главных героев горнозаводского строительства. Именно она приводит в движение все заводские механизмы, а ее дефицит неминуемо вел к остановке производства. Поэтому первым делом Никита Никитич-старший принялся за каслинскую и кыштымскую гидрологию, причем, сделал это основательно. В итоге весь демидовский Кыштымский округ словно превратился в уральскую Венецию: получил систему провода воды через естественные озера, реки обросли многочисленными плотинами, там и здесь появились демидовские каналы канавы-копанки, по которым можно было перебросить воду из одного водоема в другой.
Говорят, в былые времена по этим каналам из Верхне-Кыштымского заводского пруда можно было на лодке сплавать из Кыштыма в одну сторону на озеро Увильды, а в другую на каслинские озера. Это был водный путь в десятки вёрст. В различных источниках встречаются многочисленные гидрологические описания: «В Кыштыме городской пруд соединен протокой с озерами Бунчук и Увильдами, Темное и Плесо соединено с Анбашем, Малой и Большой Акулей, которое в свою очередь соединено с Аракулем Или другой пример: озеро Увильды соединяется на севере сильно заболоченным промышленным каналом с озером Акачкуль, а через него с Белишкулем. Также на севере, а точнее на северо-западе, этот водоем связан прорытым каналом с озером Доронькино»