不可以，方向不对。
南京南站到郴州西站的高铁走的是合宁客运专线往合肥方向（往南京的西边走）。溧水站在宁杭客运专线（往南京东南边走）。
如图，红圈是溧水站，红框是南京南站，红色箭头是高铁行进方向。可以看到高铁从南京南站出发以后，就往西边走了，根本就不经过溧水站。
铁路官网12306显示没有直达的车次，可以去衡阳转车，转车时不在同一个火车站，可以搭乘公交车换乘，时间也可以衔接上。见下图
公交线路：146路，全程约11.7公里
1、从衡阳东站步行约230米,到达高铁衡阳东站
2、乘坐146路,经过17站, 到达火车站
3、步行约220米,到达衡阳站
