二期工程計畫在一期低壩的基礎上加壩加閘，以增加庫容進行蓄水，主要解決寶雞峽塬上179.3萬畝的灌溉缺水，並結合灌溉進行發電。
寶雞峽渠首加壩加閘工程主要由樞紐大壩及壩後式電站組成。大壩加高是在原壩體的基礎上進行的。壩頂高程由原來的615m加至637.6m，加高22.6m，壩頂總長210.8m，最大壩高49.6m，壩型為重力式圬工壩，水庫正常蓄水位636m，總庫容5000萬m3，有效庫容3800萬m3。
大壩中部在壩頂615m高程上均勻布置10×8.30 m2五個泄水中孔，壩的兩端設有6.5×8.0 m2三個排沙底孔(左端一孔，右端兩孔)，孔底高程與河床齊平為605m。灌溉和電站兩個引水孔緊靠左岸排沙底孔左側，設計最大引水流量65m3/s，灌溉引水孔口尺寸為4×5 m2,孔底高程609.5m，是水庫低水位運行及不發電時的灌溉引水孔。發電引水孔尺寸4.6×4.6 m2，進口高程615m。壩後式電站布置在壩後左側，安裝三台機組，發電尾水退入灌溉渠道。電站設計水頭18.5m，單機設計流量19.63 m3/s，電站裝機容量9600kW。
工程建成後，渠首水庫與灌區內王家崖、信義溝、大北溝、泔河四座水庫聯合運用，渠首庫年調節水量0.8億m3，灌區內四庫可補水量1.48 億m3，使寶雞峽塬上灌區179.3萬畝灌溉缺水量由1.55億m3減少至0.88億m3。同時渠首電站每年可發電3500萬kW?h。
全部工程需要完成土石方57.7萬m3，砼及鋼筋砼16.8萬m3，砌石4.4萬m3。需鋼材1.61萬t，水泥7.38萬t，木材1054m3。工程總投資3.34億元，1997年已正式開工。
五、 釣魚台水庫
釣魚台及其所在的伐魚河谷處在秦嶺北麓，兩岸高山對峙，河谷狹窄，谷坡陡峭，水流湍急。沿峽谷再上河谷，豁然加寬。釣魚台水庫擋水壩為雙曲拱壩，壩頂寬2米，壩長200米，壩高50米，水深45米，總庫容量255萬立方米， 1973年開工， 1978年 12月建成，可灌溉2200公頃農田。
六、石頭河水庫工程
石頭河水庫位於眉縣境內，黃河水系渭河南岸支流石頭河上的斜峪關上游1.5km處。是一座以灌溉為主，兼具發電和防洪效益、水產養殖等綜合利用的大（Ⅱ）型水利工程。石頭河大壩為粘土心牆土石壩，最大壩高114m，水庫總庫容1.47億m3。水電站裝機容量4.95萬kW，設計灌溉面積8.5萬hm2。是我國已建最高土石壩，是我省第一座心牆堆石壩，大壩右岸黃土台地首次採用倒掛井式防滲牆，溢洪道首次採用大型閘門控制正常蓄水位。
該工程1970年寶雞地區按50m低壩施工，1972年省水利廳改為高壩設計，1976年省水電工程局開始以機械化施工，開創了我省機械化建壩的先例，1982年大壩建成。
壩址河谷寬約200m，河床砂卵石覆蓋厚度一般約為4～10m，左、右深槽厚達25～28m。兩岸壩肩有三、四級階地，上部覆蓋亞粘土、粘土互層，厚度5～65m(其中右岸第二層亞粘土和左岸第八層亞粘土有濕陷性)，下部有厚度1～22m的砂卵石層。基岩為綠泥石雲母石英片岩，河谷中部有輝長岩侵入體，斷層、裂隙破碎帶一般規模較小。
壩址控制流域面積673km2，多年平均流量為14.1m3/s。大壩按百年一遇洪水設計，流量為2690m3/s；千年一遇洪水校核，流量為4620m3/s。按可能最大暴雨計算，保壩洪水流量為8000m3/s。
樞紐主要由攔河壩、溢洪道、泄洪隧洞、引水隧洞和水電站組成。
攔河壩。河床段採用粘土心牆砂卵石壩殼的土石混合壩，兩岸階地逐漸擴大心牆過渡為均質土壩。壩頂寬10m，壩頂長約590m，體積835萬m3。
溢洪建築物。溢洪道布置在右岸，基岩為綠泥石雲母石英片岩。進口採用實用堰，共3孔，每孔淨寬為11.5m，設11.5m×17m弧形閘門。堰後接陡坡泄槽，採用挑流消能，最大泄量為7150m3/s。泄洪隧洞布置於左岸，由導流隧洞7.2m×8.36m改建而成，用以泄洪兼放空水庫；首部設進水塔，隧洞斷面為圓拱直牆式，洞內為明流，最大泄量859m3/s。在反弧段起點上游9.3m和反弧段下游2.2m處在底板上設有兩道通氣槽，斷面尺寸為0.8m×0.8m，挑坎高15cm，坡度1∶10。
引水建築物。引水隧洞布置在右岸，圍岩全為綠泥石雲母石英片岩，為圓形有壓隧洞，直徑4m，下游接直徑2.5m的灌溉支洞(支洞出口設有2m×2m的弧形閘門控制，門後有突跌35cm的摻氣槽，下接消力池和灌溉總乾渠)和一條直徑2m的壓力鋼管引水發電。水電站布置在右岸，為地麵廠房，安裝3台容量為1.65萬kW的水輪發電機組，年發電量5070萬kW?h，電站尾水引入灌溉總乾渠。灌溉和發電總引水量不少於70m3/s。
工程主要工程量：土石方開挖621萬m3，填築835萬m3，混凝土36萬m3。大壩填築工期5.5年，最高強度202萬m3。