流域地球化学组成研究可以获取所在流域的岩石、土壤、气候、植被、污染等特征,同时也对流域水文循环具有指示作用,是地球表生环境研究的重要内容。笔者于2017年枯水期和2018年丰水期对淮河上游大别山北麓河流、水库、地下水及农业用水进行了系统采样,对流域水化学组成和水氢氧同位素组成的时空分布及变化特征进行了研究,并探讨了流域水化学控制因素。主要结论有以下几点:（1）研究区水体丰水期pH平均值为8.0,枯水期为7.8,均呈弱碱性;丰水期电导率（EC）平均值为128μS/cm,枯水期平均值为120μS/cm,均低于世界河流平均水平;丰水期总溶解性固体（TDS）平均值为72 mg/L,枯水期平均值为67 mg/L,都接近世界其它硅酸岩地区河流TDS。与EC表现一致,河流TDS明显大于水库,地下水及农业用水。（2）研究区水体阳离子当量浓度大小为Ca²⁺>Mg²⁺>Na⁺>K⁺,阴离子当量浓度大小为HCO₃^->SO₄^2->NO₃^->Cl^-。根据阿列金分类,研究区水体主要为碳酸盐类-钙组-Ⅰ型和碳酸盐类-钙组-Ⅱ型。流域水化学控制因素研究表明,河流化学组成主要受控于岩石风化作用,受到蒸发岩、硅酸盐岩、碳酸盐岩共同控制。大气降水对Cl^-与Na⁺的贡献比为47.2%与16.9%,对其他离子贡献比很小。（3）不论丰水期还是枯水期,不同水体的δ¹⁸O和δD均呈现出一致的变化:农业用水>地下水≥河流≥水库,其中地下水对水库的补给导致水库δ¹⁸O、δD值偏负。而农业用水环境相对封闭,水体更新速度慢,蒸发作用对同位素组成的影响较大。（4）河流同位素组成受高程效应、支流汇入、梯级水库蒸发、地下水补给作用的影响。研究区内高程效应对水体氢氧同位素组成影响显著,高程每升高100m,δ¹⁸O变化量为枯水期-0.13‰,丰水期-0.15‰。枯水期河流水δ¹⁸O、δD关系为δD=5.26δ¹⁸O+10.78,丰水期为δD=6.82δ¹⁸O+2.00,其斜率均小于全球大气降水线与中国现代大气降水线,体现出蒸发作用对该地区水体的影响。丰水期截距远小于全球大气降水线截距,表明降水过程中存在较强的云下二次蒸发作用。研究区水体d-excess平均值为11.19‰,其中丰水期d-excess小于枯水期,表明丰水期存在较强的二次蒸发再循环过程。