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Un sistema di distribuzione idrica è un complesso insieme di elementi di controllo idraulico collegati tra loro per trasportare quantità d'acqua dalle fonti ai consumatori. L'elevato numero di vincoli e di variabili decisionali, la non linearità e la non scorrevolezza delle equazioni di governo della portata e della qualità dell'acqua sono intrinseche ai problemi di pianificazione e gestione dei sistemi di approvvigionamento idrico. I metodi tradizionali per risolvere i problemi di gestione dei sistemi di distribuzione idrica, come il problema del costo minimo di progettazione e gestione, utilizzavano schemi di ottimizzazione lineari/non lineari limitati dalle dimensioni del sistema, dal numero di vincoli e dal numero di condizioni di carico. Metodologie più recenti impiegano tecniche di ottimizzazione euristica, come gli algoritmi genetici o l'ottimizzazione delle colonie di formiche come schemi autonomi o ibridi guidati dai dati ed euristici. Questo capitolo del libro passa in rassegna alcuni dei più tradizionali algoritmi e metodologie di soluzione dei problemi dei sistemi di distribuzione idrica. È composto da sottosezioni sulla progettazione ottimale a costo minimo e multi-obiettivo delle reti idriche, sull'incorporazione dell'affidabilità nella progettazione dei sistemi di approvvigionamento idrico e sul funzionamento ottimale delle reti idriche.