Этот вопрос в сети поднимается довольно часто, но можно поговорить о нем ещё раз.
Во-первых, для репозитория есть достаточно хорошее определение: это коллекция, реализующая долгосрочное хранение однотипных объектов модели предметной области и абстрагирующая пользователя от деталей реализации (=чуть другими словами формулировка Фаулера). Приведенный вами пример полностью соответствует этому определению, поэтому вполне может описывать интерфейс репозитория.
Во-вторых, Фаулер не выделяет отдельно DAO как паттерн и, честно говоря, я не встречал классификации, в которой одновременно существуют оба паттерна, поэтому можно их считать независимыми друг от друга. Если взглянуть например на эту статью, которая описывает DAO так, как его понимают очень многие разработчики, то можно заметить, что DAO это просто компонент слоя доступа к данным, без каких-либо дополнительных определений и условий. Фактически, под определение DAO попадают все паттерны раздела Data Source Architectural Layer отсюда.
Т.е. любой репозиторий — DAO, но не любой DAO — репозиторий.

Далее, вы пишете:
a>А на больших, когда помимо самих запросов, еще необходимо прикрутить кеширование, логирование, фильтрацию по служебным полям, вдруг оказывается, что репозиторий уже совсем не то же, что DAO.
Здесь все смешано в одну большую кучу с неверным заключением. Логика реализации "запросов" (методов, или, как в олдскульном ООП, "сообщений"?), кэширование и логирование — особенности внутренней реализации, о которых клиент не знает. Фильтрация по служебным полям — часть интерфейса DAO (и, как сказано выше, может быть, репозитория) и объекта доменной модели (свойство объекта, которое использует бизнес-логика, является частью доменной модели, поэтому слово "служебный" здесь не имеет особого смысла).