В конце девяностых годов Вильямс был уже хорошо известен как крупный знаток орошения земель в условиях Подмосковья, еще шире его знали как почвоведа — специалиста по почвам дерново-подзолистой полосы.
Неудивительно, что Московская городская управа обратилась за помощью именно к Вильямсу, когда наметилась организация первых полей орошения под Москвой. Вот как сам Вильямс вспоминал о начале этой работы:
«Ввиду предстоящего устройства полей орошения для г. Москвы и вследствие новизны этого дела для России, городская управа весной 1897 г. предложила нам, инженерам Н. М. Левачеву, М. И. Биману и профессору сельскохозяйственного института В. Р. Вильямсу, осмотреть устройство и эксплоатацию полей орошения в некоторых городах Западной Европы.
Для исполнения вышеуказанного поручения нами были намечены, по литературным данным, города Западной Европы, в которых поля орошения по характеру своему в каком-либо отношении подходили к условиям, имеющимся при устройстве полей орошения в Москве».
Вильямс и его спутники посещают крупнейшие города Германии, Франции и Англии; они знакомятся с организацией полей орошения, с методами использования и очистки сточных вод. Попутно Вильямс изучает почвенный покров окрестностей всех посещенных им городов; он понимал, что организация полей орошения должна находиться в самой тесной зависимости от характера почвы — ее механического состава, содержания в ней органического вещества, глубины залегания грунтовых вод. Вильямс оценивал на практике различные методы применения дренажа для искусственного понижения уровня грунтовых вод.
Организация полей орошения в западноевропейских городах не всегда была на высоте, и Вильямс замечает это. В Париже, где на орошаемых участках были самые разнообразные культуры — полевые, луговые, огородные и даже плодовые, орошение совершенно не регулировалось и не отличалось никакой правильностью: «орошает всякий, когда ему покажется нужным и сколько ему покажется нужным», — писал Вильямс.
Теоретические достижения западноевропейской науки в объяснении санитарного значения разных почв были — невелики. Вильямс убеждается, что позаимствовать полностью заграничный опыт в этом деле не удастся. Организацию полей орошения под Москвой придется сочетать с разработкой научных приемов ведения хозяйства в данных условиях и изучением почвы как среды очищения сточных вод.
По возвращении из-за границы Вильямс становится ответственным руководителем Люблинских полей орошения. Он быстро создает здесь образцовое хозяйство: оно имело несколько тысяч десятин земли, которые использовались под огородные культуры, травы, корнеплоды. Были введены севообороты, практиковалось известкование почв. В хозяйстве было заведено свое стадо, для которого имелась превосходная кормовая база.
