Доктор С. А. Смирнов впервые в практике Кавминвод, по опыту ведущих бальнеологических клиник Франции и Италии, организовал профильное распределение лечащихся по группам взамен существовавшей традиции лечить больных поочередно на всех трех курортах (Пятигорск, Кисловодск и Железноводск). С появлением талантливого медика и организатора в судьбе Кавказских Минеральных Вод начался новый период, так как в основу всего их развития была положена научная база.
В 1860 году указом от 8 февраля из состава Ставропольской губернии выводятся вновь образованные Терская и Кубанская области, а территория губернии приближается к современным границам Ставропольского края. С небольшими изменениями Ставропольская губерния просуществовала до 1924 года. В октябре 1924 года создается Северо-Кавказский край и Ставропольская губерния преобразуется в округ в составе указанного края. 29 ноября 1866 года заштатный город Моздок отчислен от Ставропольской губернии к Терской области. 9 декабря 1867 года город Кизляр с частью уезда отчислен от Ставропольской губернии к Терской области. Образован Новогригорьевский уезд с центром в селе Прасковея. В 1868 году Ставропольская губерния была разделена на три уезда: Ставропольский, Пятигорский и Новогригорьевский, чуть позже от Ставропольской губернии к Терской области отчислен заштатный город Георгиевск. Железноводская станица на основании высочайшего повеления от 30 декабря 1869 года обращена в гражданское ведомство и стала именоваться Железноводским поселением, что фактически ускорило создание на ее территории крупнейшего санаторно-курортного кластера КМВ.
С. А. Смирнов
Все вышеперечисленные административные изменения породили массовое переселение людских потоков, в результате чего после отмены крепостного права крестьяне стали массово заселять Предкавказье, и Ставропольскую губернию в частности. Между тем к исходу второй половины XIX века популярность региона Кавминвод в Российской империи постепенно набирала обороты, увеличился сезонный заезд больных (в основном в весенне-летнее время) из числа купцов, дворян и богатой интеллигенции, а имеющиеся минеральные источники еще не были достаточно подробно изучены, чтобы на их основе создать многопрофильные комфортабельные клиники, рассчитанные на прием большого количества нуждающихся. Чрезвычайно сильно мешало развитию региона КМВ полное отсутствие железнодорожного сообщения с Москвой, Санкт-Петербургом и другими крупными губернскими городами. Кроме того, в Предкавказье и не существовало в то время устойчивых к распутице грунтовых дорог с мелкогравийным и щебеночным покрытием, по которым можно было круглогодично передвигаться на гужевом транспорте. Стоит отметить, что губернаторы Ставропольской губернии П. А. Брянчанинов и особенно К. Л. Пащенко постоянно слали депеши управляющему Министерством императорского двора В. Ф. Адлербергу с просьбой рассмотреть проблему транспортного сообщения Санкт-Петербурга и Москвы с регионом КМВ, для чего проложить тракт от Ростова до Ставрополя с возможностью его круглогодичного использования. Все просьбы губернаторов остались без ответа, а проблему доставки желающих отдохнуть и подлечиться в Ставропольской губернии решила железная дорога, начавшая функционировать с апреля 1875 года.
Как уже понятно, интенсивное железнодорожное строительство второй половины XIX и начала XX века, ведущееся в Российской империи, не обошло и Северный Кавказ. Весной 1875 года была открыта Владикавказская железная дорога – железнодорожная ветка Ростов – Кавказская – Армавир – Минеральные Воды – Владикавказ. Однако эта дорога обошла Ставрополь стороной, а ставропольское крестьянство и купечество очень нуждались в возможности вывоза произведенных сельхозпродуктов в промышленные центры России и черноморские порты для экспорта. Таким образом, в 1897 году была открыта ветка Кавказская – Ставрополь, построенная акционерным обществом Владикавказской железной дороги. В 1868–1869 годах велось активное строительство Харьково-Таганрогской железной дороги, в дальнейшем вошедшей в состав Курско-Харьково-Азовской дороги – части магистрали Ростов – Таганрог – Харьков – Москва. Строительство велось на средства акционерного общества. 6 июля 1869 года были сданы в эксплуатацию участки Иловайск – Таганрог и Таганрог – Ростов-на-Дону (эта местность, прежде относившаяся к Екатеринославской губернии, под названием Таганрогский округ вошла в состав Области войска Донского в 1887 году).
Благодаря построенному в 1872 году отрезку железной дороги от Ростова-на-Дону до Ставрополя (далее до Владикавказа) транспортное сообщение между центром и Кавказскими Минеральными Водами было полностью налажено, в результате чего начался новый этап в истории развития этого региона, связанный с большим притоком желающих здесь поселиться и пройти лечение в бальнеологических станциях. В создавшейся благоприятной экономической ситуации возможного большого притока больных из центральных регионов Российской империи в регионе КМВ назрел вопрос о проведении серьезной разработки и отделки минеральных источников в соответствии с требованиями гидротехники. В результате по инициативе С. А. Смирнова в начале 1874 года был приглашен знаменитый французский инженер-гидрогеолог Жюль Франсуа, который принимал до этого участие в благоустройстве многих известных европейских бальнеологических курортов, например Виши, Баларюк-ле-Бен, Прешак-ле-Бен и Баньер-де-Люшон. Жюль Франсуа кроме инженерных гидрогеологических изысканий писал и научно-популярные книги, например Thermes de Bagnères de Luchon département de la Haute-Garonne («Термальные воды Люшона в департаменте Верхние Пиренеи»), которые принесли ему не меньшую известность, чем разведка термальных и минеральных источников. Гидрогеолог прибыл в Пятигорск в конце марта 1874 года, и уже первое знакомство с источниками дало ему право писать: «В целой Европе не существует такого счастливого сочетания столь разнообразных ключей на сравнительно небольшом пространстве. Без сомнения, с выполнением предполагаемых технических работ кавказские воды должны стать в ряду лучших европейских вод».
Под руководством Ж. Франсуа в регионе КМВ были проведены крупные гидрогеологические изыскания и воздвигнуты современные бальнеотехнические сооружения, во многом копирующие здания подобного типа, находящиеся во французских курортных местечках. В Пятигорске была заложена Александро-Ермолаевская штольня, давшая горячую серную воду для лечения больных артрозом и артритом. В Железноводске штольни № 1 и 2 тоже дали до 50 тысяч ведер горячей минеральной воды, используемой при лечении болезней ЖКТ. Но особое значение имели работы Ж. Франсуа в Ессентуках на источниках № 17 и 18, которые ранее были исследованы и классифицированы академиком, доктором медицинских наук Александром Петровичем Нелюбиным в 1823 году. Главным же практическим итогом работ Ж. Франсуа в регионе Кавминводы были научно обоснованные принципы плановой разведки и каптажа (комплекс сооружений, инженерно-технических и иных мероприятий по выводу подземных вод, нефти, газа на поверхность и обеспечению их дальнейшей обработки) минеральных вод, которые в дальнейшем были применены российскими учеными в других местностях, а также использованы для написания целого ряда методик и учебников по гидрогеологии. Впрочем, не все восторженно приняли работы Ж. Франсуа на КМВ. Например, специалист по истории Железноводского курорта горный инженер, гидрогеолог Н. Н. Славянов полагал, что «…русские инженеры могли бы произвести эту работу лучше и дешевле, но правительство и администрация отнеслись недоверчиво к русским ученым и инженерам…». Отмечу, что Ж. Франсуа спешно покинул КМВ 19 февраля 1875 года, так и не закончив полностью инженерно-изыскательские работы, а также не представив в РБО (Русское бальнеологическое общество) четкую программу по благоустройству горячих термальных источников.
Почти годичная деятельность Ж. Франсуа на КМВ, по весьма спорным словам С. А. Смирнова, «…привела к разрушению уже имеющихся старых каптажей, водопровода, бассейнов, также были раскопаны аллеи и дорожки у работающих источников…». Исследователь И. С. Савощенко в своей книге «Курорт Ессентуки»[1] отмечает, что перед отъездом Ж. Франсуа вполне справедливо обвинил Русское бальнеологическое общество в том, что оно своими скандальными действиями и интригами постоянно мешало ему в выполнении условий контракта и вынудило уехать, не закончив полностью намечающиеся работы. Маячивший впереди курортный весенне-летний сезон 1875 года оказался под угрозой из-за полузаконченных каптажей, и только деятельное вмешательство академика Г. В. Абиха, немецкого геолога, естествоиспытателя и путешественника, одного из основоположников геологического изучения Кавказа, позволило спасти ситуацию.