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為了提供台南地區居民潔淨的飲用水，1897年（明治30年）台灣總督府衛生顧問技師巴爾登（W.K.Burton）與其學生兼助手濱野彌四郎進行台南地區水源、水質的調查；並自1912年（大正元年）開始，在山上區興建台南水道，至1922年（大正11年）完工。
戰後隨著大台南地區用水需求增加，原「台南水道」供水處理量漸不敷使用，於是逐步擴大整體設施規模，直到1982年因烏山頭水庫、曾文水庫與潭頂淨水廠陸續完成而功成身退，見證日治時期衛生工程現代化的發展歷程。
由於整體建築與空間形式極具特色，2002年指定為縣定古蹟，2005年指定為國定古蹟，在地方爭取下，市府於2013年開始申請中央補助，但直到2014年台灣自來水公司無償捐贈「原台南水道」建物設施，並由文化局提列完整修復計畫後，終於獲得文化部同意補助，進行整修。
修復工程由2016年開始動工，2019年完工，修復過程中力求保存歷史遺跡和風貌，也善加利用舊有材料；生命史過程遭遇戰爭空襲及多次震損，其殘跡及修復補強做法皆真實呈現，成為整體風貌之特有元素，也因此獲得肯定，抱回文資保存界最大的肯定。
文化局指出，文化部3年舉辦1次的「國家文化資產保存獎」，今年是第五屆，其中「保存維護類」得主，包含「原台南水道」（水源地區）、「台灣總督府交通局鐵道部」、「打狗英國領事館及官邸」三處國定古蹟。
文化局強調，這是台南地區第5處得獎的園區，也是文化局轄下第2處獲獎的園區，見證台南市在保存文化資產上的用心，日後將在這樣的基礎下，繼續努力，不負文化首都美名。
