Abstract The rotation of beaches is important and should be more pronounced under high energy conditions with significant changes in wave direction. Shoreline rotation occurs when one end of a beach accretes, while the opposite retreats. This phenomenon is attributed to periodic or long-term changes in wave climate. To simulate the variability of the shoreline orientation in a simple and efficient way, the aim of this paper is to present a new equilibrium-based shoreline rotation model derived from a shoreline migration formulation. This model assumes that beach rotation is induced by the incoming wave power and direction. The proposed model was applied to two embayed beaches with different hydrodynamic and morphodynamic contexts located in the South Pacific Ocean. Almost fifteen years of shoreline positions extracted from hourly time-averaged images captured at Tairua Beach, New Zealand, and thirty-seven years of shoreline position data acquired from beach profile surveys at Narrabeen Beach, Australia, were used to evaluate the model performance. The results from the last beach have been compared and discussed with respect to an existing semi-empirical model, which has shown to successfully reproduce the time-varying shoreline rotation on embayed beaches. Overall, the results demonstrate that the proposed model successfully represents the general shoreline orientation variability both qualitatively and quantitatively. Nevertheless, observations from different sites with diverse beach characteristics and wave conditions are needed to broadly validate the proposed model.

中文翻译：

---

基于平衡的海岸线旋转模型

摘要 海滩的旋转很重要，在波浪方向发生显着变化的高能量条件下应该更加明显。当海滩的一端增加，而另一端后退时，就会发生海岸线旋转。这种现象归因于波浪气候的周期性或长期变化。为了以简单有效的方式模拟海岸线方向的可变性，本文的目的是提出一种新的基于平衡的海岸线旋转模型，该模型源自海岸线迁移公式。该模型假设海滩旋转是由传入的波浪功率和方向引起的。所提出的模型应用于位于南太平洋的两个具有不同流体动力学和形态动力学背景的海湾。从新西兰泰鲁阿海滩捕获的每小时时间平均图像中提取的近 15 年海岸线位置，以及从澳大利亚纳拉宾海滩的海滩剖面调查中获取的 37 年海岸线位置数据，用于评估模型性能。已经根据现有的半经验模型对最后一个海滩的结果进行了比较和讨论，该模型已证明可以成功地重现海湾海滩上随时间变化的海岸线旋转。总体而言，结果表明，所提出的模型成功地从定性和定量两个方面代表了一般的海岸线方向变化。然而，需要来自具有不同海滩特征和波浪条件的不同地点的观测来广泛验证所提出的模型。新西兰以及从澳大利亚纳拉宾海滩海滩剖面调查中获得的 37 年海岸线位置数据用于评估模型性能。已经根据现有的半经验模型对最后一个海滩的结果进行了比较和讨论，该模型已证明可以成功地重现海湾海滩上随时间变化的海岸线旋转。总体而言，结果表明，所提出的模型成功地从定性和定量两个方面代表了一般的海岸线方向变化。然而，需要来自具有不同海滩特征和波浪条件的不同地点的观测来广泛验证所提出的模型。新西兰以及从澳大利亚纳拉宾海滩海滩剖面调查中获得的 37 年海岸线位置数据用于评估模型性能。已经根据现有的半经验模型对最后一个海滩的结果进行了比较和讨论，该模型已证明可以成功地重现海湾海滩上随时间变化的海岸线旋转。总体而言，结果表明，所提出的模型成功地从定性和定量两个方面代表了一般的海岸线方向变化。然而，需要来自具有不同海滩特征和波浪条件的不同地点的观测来广泛验证所提出的模型。用于评估模型性能。已经根据现有的半经验模型对最后一个海滩的结果进行了比较和讨论，该模型已证明可以成功地重现海湾海滩上随时间变化的海岸线旋转。总体而言，结果表明，所提出的模型成功地从定性和定量两个方面代表了一般的海岸线方向变化。然而，需要来自具有不同海滩特征和波浪条件的不同地点的观测来广泛验证所提出的模型。用于评估模型性能。已经根据现有的半经验模型对最后一个海滩的结果进行了比较和讨论，该模型已证明可以成功地重现海湾海滩上随时间变化的海岸线旋转。总体而言，结果表明，所提出的模型成功地从定性和定量两个方面代表了一般的海岸线方向变化。然而，需要来自具有不同海滩特征和波浪条件的不同地点的观测来广泛验证所提出的模型。结果表明，所提出的模型成功地从定性和定量两个方面代表了一般海岸线方向的变化。然而，需要来自具有不同海滩特征和波浪条件的不同地点的观测来广泛验证所提出的模型。结果表明，所提出的模型成功地从定性和定量两个方面代表了一般海岸线方向的变化。然而，需要来自具有不同海滩特征和波浪条件的不同地点的观测来广泛验证所提出的模型。