水源保護區是指國家為防止水源汙染，保護水源環境質量而劃定的壹定面積的水域和陸域，分為地表水和地下水飲用水水源保護區。近年來，世界人口的持續增長和水汙染的日益嚴重，促使各國更加重視地下水，將其作為優先飲用水源，而建立保護區是保護地下水型水源的有效手段。
早在18世紀末，歐美工業國家就開始研究水源保護區的劃分。到20世紀末，研究方法相對成熟，頒布了許多與地下水源保護區劃分相關的法律法規。本研究主要研究歐美發達國家劃分水源保護區的方法和政策，結合我國的實際情況，制定更加實用、易懂、準確的劃分方法。
我國水源保護區的劃分始於1984年頒布實施的《中華人民共和國水汙染防治法》。當時主要是針對地表水源劃分保護區。國家環保總局1989頒布的《飲用水水源保護區汙染防治管理規定》中，提出了飲用水地表和地下水源保護區的劃分和保護原則。2002年，中華人民共和國第九屆NPC人大常委會第二十九次會議通過了《中華人民共和國水法》。為規範水源保護區的劃分，原國家環保總局於2007年初頒布了《飲用水水源保護區劃分技術規範》，系統規定了保護區劃分的標準、方法和要求。
地下水保護區劃的規定通常與公共利益有關。所有對土地使用和人類活動的明確限制都需要由法律來界定。它必須基於有約束力的法律法規，必須確保這些限制旨在以最低成本保護地下水資源，並且沒有其他替代措施。
1.3.3.2保護區劃分的技術方法
國外發達國家在保護飲用水源的保護區劃分方面取得了豐富的成果，特別是美國和德國，其經驗值得借鑒。
(1)美國
自20世紀40年代以來，美國先後頒布了《清潔水法》、《飲用水安全法》、《資源保護和回收法》等法律法規，指導美國供水企業的安全生產，還制定了其他地下水保護法律，如《聯邦殺蟲劑、滅菌器和殺鼠劑法》、《有毒物質控制法》等。此外，美國每個州都制定了自己的地下水保護區法案。美國在制定相應法律法規的基礎上，還根據各種法案賦予的權力，組織實施了壹系列地下水保護計劃，其中影響最大的是始於1986，由美國環保局和美國地質調查局負責的“井口保護計劃(WHPP)”。要求中國各州對現有井和新井的保護區進行劃定或劃界，以保證保護區及鄰近地區的土地利用等各種活動不會汙染井，同時制定了解析法、圖形簡化法、數值模擬法等各種保護區劃分方法。《聯邦安全飲用水法案》指示各州為公共機構(CWS)和非公共機構(NCWS)的供水井制定水源保護計劃(WHPP)，各州必須提交壹份由美國環保局(EPA)批準的WHPP計劃。井口保護區的劃分(WHPA)是WHPP的壹個組成部分，該計劃的其他組成部分包括汙染源調查、地下水保護最佳管理實踐的制定和實施、土地利用計劃的整合以及提高公眾對地下水保護的認識。1996飲用水安全修正法案開始要求各州開展水源評估項目。
其中，水文地質資料是保護區劃分的基礎，需要考慮以下標準:
距離:離井的距離是確定儲量範圍的最簡單的方法。但這個標準通常是任意的，無法控制地下水流；
水位下降:保護區的劃分可以根據抽水引起的水位下降來確定，有時包括影響區(Zone
旅行時間(TOT):該標準基於地下水速度。可以指定壹個重要的遷移時間，如50天或10年，通過水力梯度和滲透系數確定地下水流速後，就可以確定保護區的範圍。
水系邊界:自然邊界可以用來界定保護區。水流邊界的界定需要現有資料的整理和解釋，野外資料的收集和專業判斷。
(2)德國
1957在西德聯邦水法的框架下，德國已經開始建立地下水保護區。除了全國性的法律法規，德國每個州基本上都制定了比較詳細的水法。這些與地下水保護相關的法規由DVGW制定(德國燃氣和水工業協會，1959，1975，1978)。1998)和個別州，通常這些州采用的是DVGW W101的規定，但通常他們會設置更加特殊和詳細的限制條件，各州在保護區的界定和劃分上使用的方法基本相同。
德國建立與地下水有關的飲用水保護區的主要目的有:防止各種有害物質危害人體健康；防止那些可能對人體健康無害但會影響水質的物質；防止地下水溫度變化。
同時，需要考慮以下事項:水質的保護必須是預防性的；無論是在技術、經濟還是實施方面，修復受汙染的含水層都是壹項非常復雜的任務。在生產井周圍建立三個保護區的系統在美國和許多歐洲國家被證明是有效的。這三個保護區需要對土地利用和人類活動施加諸多限制；保護區的劃分必須非常小心地權衡各方利益:大到足以保護水源，滿足水質保護的基本要求；越小越好，以減少不必要的限制，避免對當地經濟發展造成負面影響。
地下水保護區應包括地下水作為飲用水開采的井或井場的整個地表和地下匯水區。保護區的劃分應反映汙染地下水的各種活動的不同風險，不同保護區的用地限制也應反映潛在風險。除非不考慮整體汙染，否則這些潛在風險通常會隨著造成汙染的各種活動與井場之間距離的增加而降低。根據保護地下水不受汙染的壹般原則，保護區分為三類:
1)外ⅲ區:ⅲ區保護地下水免受長距離輸送後的放射性物質或難降解化學品等汙染，可進壹步分為ⅲ A區和ⅲ B區..
ⅲ區壹般應延伸至地下匯水邊界，地表水滲入地下水的區域也應劃入ⅲ區。如果地下集水區無法準確界定，則區域III應包括所有可能的集水區。如果水位發生顯著變化，則需要檢查用於定義保護區邊界的數據，以滿足低水位和高水位條件以及水流的不同方向。如果地下水流速較大(如在巖溶含水層中)，地下水從集水區頂部流到出口所需的時間往往不到50天，從健康角度來看不能有效保護水。
如有必要，ⅲ區可進壹步分為ⅲA區和ⅲB區..如果要劃分第三區域，由於裂隙含水層和巖溶含水層的性質不同，應區別對待。
孔隙含水層和規則裂隙含水層:對於地下水流速小於10m/d的孔隙含水層，ⅲA區和ⅲB區的邊界在取水口上遊約2km處，如果地下水流速較大，這個距離會更大。
在含水層被厚度至少為5 ~ 8m的連續、穩定、低滲透性地層覆蓋的地區，如果地下水流速超過10m/d，則可劃為ⅲB區，但ⅲB區邊界到井口的距離不應小於1km，地下水從ⅲB區移動到井內所需的時間不應小於50d。
粗糙裂隙含水層和巖溶含水層:對於流速較快的裸露巖溶和裂隙含水層，III區可不進壹步劃分。如果水從整個集水區流到取水口所需的時間少於50天，則該區域應定義為II區。
只有當含水層被具有壹定厚度和低滲透性的連續地層覆蓋時，III區才能進壹步劃分。如果該地層存在，則該區域可劃分為ⅲB區，ⅲB區到井的最小距離應為1km。
2)內保護區——ⅱ區:ⅱ區主要保護地下水免受細菌、病毒、寄生蟲、蟲卵等致病微生物成分的汙染，這些成分在離井較近時可能是有害的。生產井和人工補給區之間的區域通常被定義為II區。
II區應包括從井或井場到出油管線至少50天的距離，這意味著地下水從管線上的某壹點運輸到生產井需要50天，這壹最短遷移時間確保沒有病原體能夠到達生產井。
這種方法是經驗方法的典型代表，德國的50天過程等值線已有70多年的歷史。20世紀30年代，衛生防疫和減少飲用水源中的病原體是德國保護飲用水源的首要任務。發現飲用水病原體在地下水中的存活時間小於50天，於是建立了50天過程等值線的概念。50天過程等值線法利用了巖土對水汙染的自然凈化作用，稱為土工過濾器。土工過濾器的作用機理尚未得到深入研究，因此50天過程等值線是壹個經驗值，被許多國家廣泛接受。
50天過程等值線也有不適合的區域，比如地下巖石裂隙較大的區域，土工過濾器的作用較弱，下面會提到。
50天流線通過水文地質方法、數學模擬等方法確定。額外的示蹤劑測試和水質評價數據可以支持50天流線的描述，並且可以使用簡單的數學近似方法來估計單井周圍II區的延伸，以提供50天的延遲遷移時間。
如果要確定50天流量線和臨界點，那麽就需要考慮當地條件下的日平均流量或日最大流量。在確定50天流線以界定區域II時，通常忽略擴散，只有當地下水位非常低或上覆隔水層不存在時，才需要考慮擴散。
孔隙含水層和規則裂隙含水層:II區應包括50天流線內的整個區域。取水口至II區的延伸距離不小於100米(周圍環境有保證的情況下為50米)。如果地下水埋深很大，那麽在當地地質條件能夠保證的情況下，II區會比上面描述的要小。
如果水資源完全由隔水層覆蓋的深層段提供，或者進入這些段的井全部封閉，或者取水口到50天流線之間的水資源全部被足夠厚度的低滲透層覆蓋，那麽II區就沒有必要。這種情況只存在於自流井中。
粗糙裂隙含水層和巖溶含水層:如果巖溶含水層對應的II區包括地下水運移50天到達生產井的所有區域，那麽II區通常包括整個或大部分引水區，在這種情況下II區可能更窄，但在任何情況下都應包括可能因汙染而對巖溶含水層有害的區域，如向集水區傾斜的斜坡或幹河谷；深巖溶盆地、補給區、天坑及其直接影響的環境；在河谷的入口周圍；深切的幹谷、部分或暫時排幹的地表水或典型的滲透區；開采和挖掘巖溶蓄水層的區域。
如果深層巖溶含水層在整個集水區被厚的低滲透性地層覆蓋，則II區是不必要的。
3)直接保護區(ⅰ區):ⅰ區主要保護水井及其周圍環境免受汙染。人工補給區通常可以認為是I區。
I區應從生產井延伸不少於10m的距離。如果是泉水，I區應該在泉水上遊至少20m，如果是巖溶含水層，距離至少30m。
如果可能，保護區的邊界應沿著道路、步道和權屬界標，如森林邊界、水壩和河流邊界，不應在水文地質方法確定的邊界內。《地下水保護區法律法規劃定保護區平面圖》顯示，壹、二、三類區域的界線以水文地質調查、實際行政界線、自然界線或權屬界線確定。
(3)其他國家
在《地下水保護政策與實踐》中，英國制定了地下水保護的三個區域。ⅰ(內區I以河床下任意點到水源的50天流線為界，不能小於50m。這壹界限的定義是基於生物衰變的標準和對有害化學物質的防護。ⅱ(外區II)定義為從400天流線或25%的水源集水區中選擇的較大區域。為汙染物的延遲、稀釋和緩慢降解提供最小的時間，是這個邊界的主要標準規範。III區被定義為支持長期地下水補給的保護生產區。
法國根據公共衛生法典將保護區分為三個區域:直接保護區；鄰近區域；遙遠地帶。直接保護區是強制性的，通常圍繞著幾百平方米或幾百公頃的區域。它的作用是防止取水設施的直接汙染，這個區域的土地必須歸政府所有。靠近該區域也是強制性的，其大小和形狀由水力標準決定(通常以50天流線為界)。偏遠地區不強制。
澳大利亞的區域劃分制度遵循兩個主要目標:保護公眾健康不受不當活動的影響，保護飲用水源；保護環境，確保飲用水供應。
澳大利亞在地下水保護區的劃分上與其他國家有很大不同。在PDWSAs中，定義了三個優先分類區域:優先1水源保護區(P1):這個區域是為了保證水源不會退化。P1區域包括那些以最高質量飲用水供應為主要土地用途的區域。優先2水源保護區(P2):該保護區旨在確保水源不會面臨更大的汙染風險。P2地區包括開發強度較低的地區，如農村地區，其中公共供水處於最高優先級別，P2地區的管理應以風險最小為原則，允許有條件的開發。優先3水源保護區(P3): P3區用於管理水源的汙染風險。P3地區包括居住區、商業區和輕工業發展區等需要通過供水來節約用水的土地用途。P3地區的保護是通過引導土地利用活動的路線管理來完成的。如果水源受到汙染，就需要對水進行處理或尋找替代水源。
除優先分類區外，還定義了井口保護區和水庫保護區，以保護水井和水庫附近的水源免受汙染。井口保護區通常為圓形，P1區域半徑為500m，P2和P3區域半徑為300m。水庫保護區通常包括水庫最高水位附近2公裏的緩沖區，並包括水庫本身。優先級由土地占用、土地利用和水流路徑決定，每個優先級區域采用不同的管理策略。