This is an HTML version of an attachment to the Official Information request 'Determining Alignment of MHWS'.

 
Treatment Options for Coastal Erosion at Plimmerton Fire Station  
The dunes in front of the Plimmerton Fire Station have experienced ongoing erosion 
over the past few years and the beach is now in a degraded state.  
The  sand  dunes  are  relatively  recent,  having  accreted  largely  since  the  fire  station 
was constructed in 1955, which has provided a wind barrier for sand to accumulate. 
In  order  to  construct  the  station,  a  small  pocket  beach  and  part  of  the  rock  shore 
platform on the point between Plimmerton Beach and Karehana Bay was reclaimed.  
There  are  historical  accounts  that  sand  was  present  along  the  shore.  This  is 
supported by aerial photographs dating from 1942, but they do not indicate there was  
a  dune  system  (aside  from  a  few  low  sand  hummocks)  at  this  site  prior  to 
construction of the station (Figure 1). 
In  geomorphological  terms  therefore,  the  presence  of  the  dunes  can  be  partly 
attributed to human activities, rather than pure natural processes. Nevertheless, they 
form an aesthetic edge to what would otherwise be a concrete barrier. 
Over time, the dunes and beach have formed around the edge of the station under 
the action of wind and waves transporting sand along and up the shore. A series of 
large storm tide events in the past 12-18 months have caused the beach to become 
heavily  eroded.  Old  shore  protection  works  have  been  exposed  at  the  front  of  the 
station,  testament  to  either  previous  responses  to  erosion  or  part  of  the  original 
reclamation. 
Presently,  old  clay  and  gravel  basecoarse  from  construction  of  the  road  berm  and 
building  platform  is  present  at  the  base  of  the  dunes,  interspersed  with  hardfill 
(concrete  blocks,  rocks  and  bricks)  and  old  shore  protection  structures  (filled 
concrete drums).  
A  vegetative  cover  of  marram  (Ammophila  arenaria),  South  African  ice  plant 
(Carpobrotus  edulis)  and  taupata  (Coprosma  repens)  covers  the  degraded  dunes. 
Also present is some spinifex (spinifex sericeus) planted at the southern edge of the 
site. This vegetation is insufficient to provide much holding capacity for the sand and 
the site will face ongoing erosion from high tides and storm events. 
The most cost effective option will be to undertake a small beach renourishment and 
dune restoration programme.   
 
WGN_DOCS-#1015070-v1 


A  dune  restoration  needs  as  much  room  as  possible  to  allow  fluctuations  in  the 
beach  from  erosion.  Because  the  site  is  narrow  and  perched  on  a  rock  shore 
platform, it doesn’t have a large volume of sand, thus it is vulnerable to erosion from 
storm  events.  It  also makes  it  harder  for  vegetation  to  recover  from  storm  damage. 
The  site  can  be  broken  down  into  4  areas  on  the  basis  of  its  exposure  and 
geomorphology; the southern edge; the western edge; the northwest corner and; the 
northeast  corner.  Each  of  these  areas  will  require  a  slightly  different  approach  and 
can be tackled one at a time to stage the project over a couple of seasons.  
As  a  rule  of  thumb  the  minimum  width  need  to  maintain  a  dune  is  10  m.  The  front 
western  edge  of  the  site  has  approximately  this  width  available.  The  old  drums 
should be removed and some sand renourishment undertaken to reshape the dune 
to  make  up  for  the  loss  of  volume.  As  discussed  on  site,  it  would  be  desirable  to  
remove part of the paved area in front of the firehouse to free up a bit more width and 
increase  the  resilience  the  beach  and  dune,  however,  this  isn’t  essential.  In  doing 
this, some of the vegetation will also be removed, which will require replanting. The 
best choice will to plant with spinifex. Any remaining marram and ice plant should be 
sprayed. The reason for this is that marram does not recover well from storm erosion 
and exacerbates sand loss from the beach as it creates a vertical scarp that is easily 
undermined by wave activity. This is what is partly contributing to erosion at the site. 
Spinifex creates a more rounded dune form with creeping runners that grow over an 
erosion scarp and are better able to recover the beach (figure 2).  
The  northern  and  southern  sides  are  a  lot  more  squeezed.  In  particular,  the 
northwest  corner  of  the  building  has  less  than  half  the  required  distance for a  dune 
restoration. It may not be possible to establish a functional dune at this pinch point. 
The  best  option  is  to  renourish  the  backshore  with  sand  to  repair  the  blowout  and 
rebuild  the  beach,  and  allow  dunes  to  establish  in  adjacent  areas.  Any  fill  in  here, 
such as the old clay basecoarse should be removed. Clay in particular is detrimental 
to a beach because it filters into the pore spaces between the sand and reduces its 
capacity to absorb wave runup. This in turn enhances scouring of the beach during 
storm  conditions.  The  backshore  can  then  be  planted  to  stabilize  the  sand  and 
provide some amenity plantings (Figure 3). 
The  northeastern  corner  is  a  natural  point  of  sand  accumulation  as  the  reclamation 
acts  as  a  groyne  to  sand  transported  southward  during  north  and  northwest 
conditions.  There  is  enough  width  here  to  maintain  the  small  beach  and  dune  with 
some native plantings. 
The southern edge of the site has had some spinifex planting, but it too has become 
degraded by storm wave activity. In  general, the spinifex has performed well and is 
currently holding a reasonable volume of material. The best option is to renourish the 
toe with sand to give a foothold for the spinifex at the crest to grow into (Figure 4).  
 
 
 

WGN_DOCS-#1015070-v1 

In summary, it is recommended that the restoration is undertaken with the following 
steps (a summary is provided in Figure 5): 
1.  Remove  old  fill  (particularly  old  concrete  blocks,  rusting  drums  and  clay 
material)  as  this  inhibits  plant  growth  and  provides  scour  points for  wave 
and current activity during storm events.  
2.  Replenish the  beach and dunes  with  sand and  reshape  the eroded  dune 
scarps. (A good source for the renourishment would be sand dredged from 
the marina).  
3.  Spray out the remaining invasive exotic plants, especially the marram and 
ice  plant  that  will  outcompete  native  sand  binders,  but  leave  in  place  to 
hold the sand until native plants become established.  
4.  Bulk plant with spinifex above MHWS at approx. 0.75 m spacings to get a 
plant  cover  established.  This  is  best  achieved  in  April  to  May  after  the 
March equinox winds and prior to winter rainfall.  
5.  Could also add in some pingao (Ficinia spiralis) (best in clustered groups) 
and sand tussock (Poa billardierei was Austrofestuca littoralis) for a bit of 
plant variety at the crest. 
6.  Replenish periodically with sand to top up the beach and provide material 
for spinifex to help grow the dunes and provide a buffer to the station.  
Such a project is not without risk. There is always the possibility that a storm event 
causes damage to the restoration while it is becoming established. In addition, there 
will  be  ongoing  periods  of  erosion  from  time  to  time.  In  the  long  term,  this  will  be 
exacerbated by sea level rise. But these risks are outweighed by the benefits, which 
is to restore a beach asset for the community whilst at the same time provide a soft 
engineered shore protection solution for the fire station.  
Dr Iain Dawe 
Senior Policy Advisor (Hazards) 
Greater Wellington 
09/02/2012 
 
 
 
 
 
WGN_DOCS-#1015070-v1 



Figure 1: 1942 Aerial photograph showing location of present day fire station which 
was constructed on the beach and shore platform on the point between Plimmerton 
Beach and Karehana Bay.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 

WGN_DOCS-#1015070-v1 





Figure 2: Western edge (front) of the site 
Figure 3: Northwest corner of the site  
 
WGN_DOCS-#1015070-v1 





Figure 4: Southern edge of the site 
Figure 5: Summary of the beach and dune restoration project  
 

WGN_DOCS-#1015070-v1