El agua es un recurso natural limitado, con un papel muy importante a nivel social e histórico ligado al desarrollo humano. Por esta razón, en 2010, la Asamblea General de las Naciones Unidas reconoció el derecho al agua y al saneamiento como un derecho humano. Dentro de este marco, esta tesis pretende realizar una aportación en el campo de los DSS aplicados a la gestión de abastecimientos con el objetivo de plantear nuevas metodologías que ayuden a un servicio más sostenible y mejor aceptado por el ciudadano. El primer artículo de la tesis, para introducir las problemáticas actuales sobre la gestión de los abastecimientos, presenta la historia del abastecimiento de agua en la ciudad de Valencia entre 1860-1910, destacando su importancia sobre la salud y mejora de la calidad de vida de las personas y su relación con las medidas higiénicas. Los principales resultados del trabajo muestran que la historia del abastecimiento de la ciudad Valencia es un claro ejemplo de la importancia del Higienismo en la mejora de la calidad de vida y su impacto en la reducción de los riesgos para la salud pública. El segundo artículo tiene como principal contribución el combinar la mejora de la calidad del agua con el menor impacto en la tarifa del agua. En él, se presenta una metodología basada en las funciones de coste, la cual se puede aplicar en la fase de diseño para ayudar a los gestores del agua a elegir un medio para mejorar el tratamiento de potabilización del agua con el menor impacto en la tarifa en tres pasos (análisis, obtención de costes y modificación de la tarifa del agua). Los resultados muestran que un aumento que pequeñas modificaciones de la tarifa pueden conseguir grandes mejoras en la calidad del agua. En el tercer trabajo, un método basado en el análisis de eficiencia para la gestión de redes de distribución sectorizadas. El objetivo de este trabajo es proporcionar una metodología para analizar la eficiencia de las redes centrándose en sectores individuales. La aplicación del modelo DEA-WRDDM a las redes de distribución de agua sectorizadas permite optimizar los recursos a la hora de mejorar la gestión y la eficiencia. Esto es debido a que permite conocer la eficiencia comparativa de cada sector de la red de distribución de agua; y además, muestra la eficiencia de cada variable. El último artículo del compendio busca centrar la atención en introducir a los usuarios en la gestión. Para ello, presenta el diseño de un índice compuesto para medir la calidad del suministro de agua a partir de las variables que se considera que afectan a la percepción de los usuarios sobre la calidad de los servicios de suministro de agua de una forma sencilla, objetiva y económica utilizando el modelo de decisión multi-criterio con pesos basado en el Análisis Envolvente de Datos (MCDA-DEA). Sus principales ventajas son que proporciona un indicador global de las percepciones de los usuarios y cuantifica cuánto deben cambiar estos indicadores para que dichas percepciones mejoren. Como conclusión, la presente tesis propone 4 trabajos que pretenden ayudar a mejorar la gestión eficiente de los abastecimientos de agua dentro del marco de la normativa europea, el Derecho Humano al Agua y los Objetivos de Desarrollo Sostenible. Con los modelos propuestos se fomenta una gestión sostenible desde un punto de vista técnico, económico y social, siempre destacando que el agua es un servicio público para los usuarios y que presenta grandes beneficios para éstos. Todos estos trabajos han sido aplicados a casos prácticos en la ciudad de Valencia y su área metropolitana.