私の対応、間違っていますか？

その子のお母さんが本当に主さんのとこにいると知っているとは限らないやり取りに感じました。
子供ってどうしても！と言う欲求があれば、嘘ついても満たそうとする子供も居ますから、そのお母さんも実はお店の近くには居ることを知っては居ても、主さんの所で遊んでいるとは把握されていないと思います。

そのお母さんがどんな方か分からないのですが、もしかしたら、単にお仕事で忙しいけど常識のあるお母さんかもしれない、
でも、常識のない方で、主さんの所でお世話になった事を知ったとしても、素知らぬ顔して子供を自由にさせてるような方かもしれない、

主さんも仰られてますが、水遊びで何かあったら責任取れませんからね。
次回からは、一貫してごめんね。他所で遊んでくれるかな？
と言ってみるとか、数日はプールを控えるとかしてみては？