به دلیل پیچیدگی هیدروژئولوژی مناطق کارستی، آب٬بندی سدها در چنین مناطقی سخت٬تر، طولانی٬تر و پرهزینه٬تر و احتمال فرار آب از آن٬ها بیشتر است. پس از آبگیری سد قرهتیکان و ظهور چشمه٬هایی در پایین دست و نشت آب از تکیه٬گاه سازند آهکی تیرگان، امکان توسعه کارست مهم٬ترین مشکل این سد به شمار می٬رود. در این مقاله، با انجام مطالعات زمین٬شناسی، زمین٬شناسی ساختاری و درزه٬نگاری، نفوذپذیری ژئوتکنیکی و روش تحلیل سلسله مراتبی٬پتانسیل توسعه کارست در محدوده و تکیه٬گاه٬های سد قرهتیکان مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج، نشان می٬دهد که حدود 14/6 درصد از محدوده سد قرهتیکان، دارای پتانسیل بالایی در توسعه کارست می٬باشد. محدوده سد قرهتیکان تحت تأثیر سامانه پهنه گسلی سررود است که باعث به هم خوردگی جناح چپ محور سد شده است. درزه٬نگاری در تکیه٬گاه سد قرهتیکان سه دسته درزه اصلی را نشان می٬دهد. دو دسته از درزه٬ها در تقاطع با محور سد و شیب دسته درزه دیگر به سمت حوضچه سد است. بررسی نتایج آزمایش٬های نفوذپذیری لوژن در ساختگاه سد نشان می٬دهد بیشترین نفوذپذیری در تکیه‌گاه چپ با جریان آشفته، و پس از آن در زیر بستر رودخانه با جریان خطی و آشفته دیده می٬شود، اما در تکیه٬گاه راست نفوذپذیری نداریم و جریان بیشتر خطی است. با توجه به مدل ساختاری– مفهومی تهیه شده از موقعیت سد قرهتیکان و محل قرارگیری محور سد در سامانه گسلی سررود، و میزان بازشدگی و جهت شیب درزه٬ها در ایستگاه‌ها، انتظار می٬رود میزان نشت و فرار آب و امکان توسعه کارست از جناح چپ و بستر بیشتر از جناح راست سد باشد.
