根據規劃，松柳嶺凈水廠壹期將按日用水量40萬立方米的規模建設，二期將於2010左右建成。二期工程的目的主要是擴建水廠的另壹條制水生產線。
2003年，又出現了壹個轉折點。那壹年，紹興遭遇了50年壹遇的大旱。由於嚴重幹旱和持續高溫，生活用水量和工業用水量猛增，供水量達到壹天36萬立方米，逼近水廠極限。這壹事件的背後，除了天氣原因，還有工業化進程中不斷擴大的產能以及相應增加的工業用水和城市用水需求。
2004年，時任市委書記在壹次會議上動情地說，小舜江是紹興人的生命之源，二期工程必須盡快上馬。這對紹興經濟社會發展、城鄉協調發展、人民生活水平提高具有重要意義。
2004年8月21日，小舜江供水二期工程舉行開工儀式。這意味著壹個新的供水網絡開始編織。二期工程主要包括湯浦水庫水泵站擴建工程、松柳嶺凈水廠40萬立方米日擴建工程、連接市區和紹興縣南部的配套供水管網工程。
2006年6月19日，小順江供水二期工程竣工。
二期工程的建成使紹興的供水網絡更加完善:孝順河經松柳嶺水廠處理後，穿過紹興市、縣周邊的兩條供水管道，在會稽山以北的紹興平原形成了密集的地下管網。這個網絡的南部靠近惠濟山腳下，沿著傅生、平水、鑒湖、蘭亭和福泉等城鎮，到達與蕭山接壤的楊汛橋鎮。北跨104國道，沿329國道到達紹興北部各鎮。全網管道數千公裏，供水面積1000平方公裏。
小舜江供水二期工程不僅擴大了紹興市縣區域供水能力和規模，更重要的是有效改善了“壹庫壹廠壹網”的傳統供水格局，形成了“雙向供水、多點進水”的供水網絡，進壹步增強了供水系統應對突發管網事故的抗風險能力，為真正實現“不間斷供水”提供了有效保障。