Почему не работает z-index?
Сделайте одинаковый position у header и submenu1.
Было похожая проблема, решил, поставив одинаковое значение свойства position.
потому что оно внутри header ваше субменю, у него не может быть индекс выше , чем у родителя, хоть 100500 выставьте, не сработает,  только выше чем у других элеметнов того же уровня, что и субменю.