单笼水分子簇中的水分子间是通过氢键网络相互作用的,由于氢键取向不同,导致存在多种异构体。根据水分子对的供受体类型的不同,水分子簇中存在1221、1212、2121和2112四种类型的氢键。若进一步考虑近邻和次近邻水分子对中心水分子对的影响及镜像对称,可把中心水分子对分成5大类74种亚型氢键。本文通过构建大量的512、51262和435663单笼水分子簇异构体对水分子簇中的氢键网络进行研究,并利用迭代法获得了74种亚型氢键的键能,同时用亚型氢键键能平均值直接预测51268单笼水分子簇的稳定性。结果表明:构建的单笼水分子簇中水分子个数越多,单笼水分子簇内1221型氢键的个数也越多,相同笼形水分子簇的氢键网络能量的平均值和笼中单个氢键键能的平均值随1221型氢键个数的增多而增强。统计分析显示四种水分子对供受体氢键类型的个数有确定的关系,水分子簇中1212型氢键与2121型氢键的个数始终相等,且1221型氢键和1212型氢键的个数之和总是等于水分子簇中氢键总数的1/3或水分子总数的1/2。利用我们提出的亚型氢键六位数字编码法,对笼形水分子簇中74种亚型氢键逐一分析发现,当供体片段或受体片段的三位数字相同时,环境中的水分子与中心水分子对之间具有较差的协同效应,且六位数字完全相同时,协同效应最差。当供体片段和受体片段的三位数字均不同时,协同效应较强,中心水分子对之间有较强的氢键,因此供体片段或受体片段的三位数字是否相同是判断强弱协同效应的必要条件。